LeetCode 225.用队列实现栈（详解） ૮꒰ ˶• ༝ •˶꒱ა

IYF.星辰2024-01-07 19:15

题目详情：

思路：1.定义两个队列用于存储栈的数据，其中一个为空。

2.对我们定义的栈进行入数据，就相当于对不为空的队列进行入数据。

3.对我们定义的栈进行删除，相当于取出不为空的队列中的数据放到为空的队列中，直到此时只剩下一个数据；对剩下的数据进行取出后删除。也就相当于对当前的栈进行删除。（对于栈的顶删相当于对队列的尾删）

3.返回栈的顶部元素

4.销毁栈

注意：用c语言实现队列，没法直接引用，这里需要自己创建一个队列，再完成上述操作。如果还不会队列的小伙伴可以看看我的这篇博客数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~-CSDN博客

队列的实现：

cpp 复制代码 
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{//队列的定义与声明
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;
//创建一个结构体用于存储队列头尾指针
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;
//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{//存储下一个节点的指针，防止找不到和野指针的出现
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);//为队列开辟一个新节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
//若第一个节点为空，则head和tail指向第一个节点
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}//如果不是空，就让尾指针指向新节点，并移动尾指针方便下一次插入
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

// 队头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	// 1、一个，直接释放第一个节点的内存
	// 2、多个，要记得保存第一个节点的下一个节点的位置，防止找不到
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

//返回队头节点的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->head->data;
}
//返回队尾节点的数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->tail->data;
}
//返回队列的大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;//这里用cur记录节点的个数
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}
//判断节点是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

用队列实现栈的函数实现：

cpp 复制代码 
//定义一个结构体用于存放两个队列
typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;
//用队列创造栈
MyStack* myStackCreate() {//用ps开辟空间，作为栈存储数据
    MyStack* ps=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    if(ps==NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }
    QueueInit(&ps->q1);
    QueueInit(&ps->q2);
    return ps;
}
//用队列入栈
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))//选择不为空的那个队列入
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2,x);
    }
}
//用队列进行出栈操作
int myStackPop(MyStack* obj) {
    Queue* emptyQ=&obj->q1;//将不为空的队列的数据转移到为空的队列，直到只剩一个
    Queue* nonemptyQ=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ=&obj->q2;
        nonemptyQ=&obj->q1;
    }
    while(QueueSize(nonemptyQ)>1)
    {
        QueuePush(emptyQ,QueueFront(nonemptyQ));
        QueuePop(nonemptyQ);
    }
    int top=QueueFront(nonemptyQ);
    QueuePop(nonemptyQ);
    return top;
}
//返回栈顶的元素，即返回不为空的队列的尾元素
int myStackTop(MyStack* obj) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}
//判断栈是否为空
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}
//摧毁创建的栈
void myStackFree(MyStack* obj) {
    QueueDestory(&obj->q1);
    QueueDestory(&obj->q2);
    free(obj);
}

注意：摧毁栈时要先摧毁obj下所对应的队列，再进行free(obj)。如果先free(obj),就无法找到对应的队列了

完整代码：

cpp 复制代码 
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{//队列的定义与声明
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;
//创建一个结构体用于存储队列头尾指针
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;
//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{//存储下一个节点的指针，防止找不到和野指针的出现
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);//为队列开辟一个新节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
//若第一个节点为空，则head和tail指向第一个节点
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}//如果不是空，就让尾指针指向新节点，并移动尾指针方便下一次插入
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

// 队头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	// 1、一个，直接释放第一个节点的内存
	// 2、多个，要记得保存第一个节点的下一个节点的位置，防止找不到
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

//返回队头节点的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->head->data;
}
//返回队尾节点的数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->tail->data;
}
//返回队列的大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;//这里用cur记录节点的个数
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}
//判断节点是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}
//定义一个结构体用于存放两个队列
typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;
//用队列创造栈
MyStack* myStackCreate() {//用ps开辟空间，作为栈存储数据
    MyStack* ps=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    if(ps==NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }
    QueueInit(&ps->q1);
    QueueInit(&ps->q2);
    return ps;
}
//用队列入栈
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))//选择不为空的那个队列入
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2,x);
    }
}
//用队列进行出栈操作
int myStackPop(MyStack* obj) {
    Queue* emptyQ=&obj->q1;//将不为空的队列的数据转移到为空的队列，直到只剩一个
    Queue* nonemptyQ=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ=&obj->q2;
        nonemptyQ=&obj->q1;
    }
    while(QueueSize(nonemptyQ)>1)
    {
        QueuePush(emptyQ,QueueFront(nonemptyQ));
        QueuePop(nonemptyQ);
    }
    int top=QueueFront(nonemptyQ);
    QueuePop(nonemptyQ);
    return top;
}
//返回栈顶的元素，即返回不为空的队列的尾元素
int myStackTop(MyStack* obj) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}
//判断栈是否为空
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}
//摧毁创建的栈
void myStackFree(MyStack* obj) {
    QueueDestory(&obj->q1);
    QueueDestory(&obj->q2);
    free(obj);
}

博客到这里也是结束了，喜欢的小伙伴可以点赞加关注支持下博主，这对我真的很重要~~

相关推荐
youyiketing39 分钟前
排序链表（归并排序）
数据结构·链表
长潇若雪44 分钟前
《C Primer Plus》第 11 章复习题和编程练习
c语言·开发语言·经验分享
程序猿阿伟2 小时前
《C++位域：在复杂数据结构中的精准驾驭与风险规避》
开发语言·数据结构·c++
独領风萧2 小时前
数据结构之栈（数组实现）
c语言·数据结构
一遍再一遍2 小时前
数据结构——初识数据结构
数据结构
18你磊哥2 小时前
java重点学习-集合（List）
java·数据结构·学习·list
米饭「」3 小时前
C语言数据类型、变量及数据类型的长度、取值范围
c语言·开发语言
GoDve丨3 小时前
嵌入式初学-C语言-数据结构--七
服务器·c语言·开发语言·数据结构·b树·算法·链表
黒井深3 小时前
Visual Studio（vs）下载安装C/C++运行环境配置和基本使用注意事项
c语言·c++·ide·visual studio
.普通人3 小时前
c语言--力扣简单题目（最后一个单词的长度）讲解
c语言·算法·leetcode
热门推荐
01RAG 实践- Ollama+RagFlow 部署本地知识库022024年高教社杯数学建模国赛C题超详细解题思路分析03【2024数模国赛赛题思路公开】国赛B题思路丨附可运行代码丨无偿自提04组基轨迹建模 GBTM的介绍与实现（Stata 或 R）05【2024高教社杯全国大学生数学建模竞赛】B题 生产过程中的决策问题——解题思路 代码 论文062024 高教社杯 数学建模国赛 （A题）深度剖析|“板凳龙” 闹元宵|数学建模完整代码+建模过程全解全析07Coze扣子平台完整体验和实践（附国内和国际版对比）082024年高教杯国赛（C题）数学建模竞赛解题思路|完整代码论文集合092024 年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目-A 题 “板凳龙” 闹元宵10苍穹外卖面试总结