【数据结构】栈OJ题《用栈实现队列》(题库+解析+代码)

1. 前言

通过前面栈的实现和详解大家对队列应该有一定熟悉了,现在上强度开始做题吧

栈详解: http://t.csdnimg.cn/9Fsbs

本体的做题思路也可以参考上一篇文章,就是有一点点不同。

用队列实现栈: http://t.csdnimg.cn/V2qjW

2. OJ题目训练 232. 用栈实现队列

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(pushpoppeekempty):

实现 MyQueue 类:

  • void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
  • int pop() 从队列的开头移除并返回元素
  • int peek() 返回队列开头的元素
  • boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false

说明:

  • 只能 使用标准的栈操作 ------ 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
  • 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。

题目解析:

本体的大概思路与上题类似,通过两个栈互相调换数据来实现队列。

方法

假设放入的数据为(1,2,3,4),如果要实现队列,那么我们第一个拿出的数据就应该是1(先进先出),而如果是栈,第一个拿出的数据则是4(后进先出)

再将数据导出到另一个栈就能实现队列的结构了

特殊情况:

当第二个栈还有数据,而有需要添加数据的情况该怎么处理呢?

不要慌,当第二个栈不为空,我们把所有数据都导出,再把第一个栈里的数据导入就依然可以实现队列的结构了。

导出所有的数据

所以得出结论,当栈2非空时,就可以导出数据直到为空,再将栈1全部导到栈2,再导出栈2的数据

注意要点:

  1. 需要先实现栈的各种操作,详见文章头
  2. 在导出队列的函数时可以实现复用,运用栈2的数据

附源代码

cpp 复制代码
#include <stdio.h>	
#include<stdlib.h>
#include <assert.h>
#include<stdbool.h>

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);
void STPush(ST* ps, STDataType x);
void STPop(ST* ps);
STDataType STTop(ST* ps);

int STSize(ST* ps);
bool STEmpty(ST* ps);

void STInit(ST* ps)
{ 
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->top = 0;
}

void STDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;

}

void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);

	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void STPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);

	ps->top--;

}

int STSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
	
}

bool STEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;

}

STDataType STTop(ST* ps)
{
	assert(ps);

	assert(ps->top>0);

	return ps->a[ps->top - 1];

}


typedef struct {
    ST pushst;
    ST popst;
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    STInit(&obj->pushst);
    STInit(&obj->popst);
    return obj;
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    STPush(&obj->pushst,x);
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if(STEmpty(&obj->popst))
    {
        while(!STEmpty(&obj->pushst))
        {
            STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst));    //将输入栈的数据导入到输出栈中
            STPop(&obj->pushst);
        }

    }
    return STTop(&obj->popst);  //输出输出栈的头节点也就是队列
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    int front = myQueuePeek(obj);
    STPop(&obj->popst);
    return front;
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return STEmpty(&obj->pushst)&&STEmpty(&obj->popst);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    STDestroy(&obj->pushst);
    STDestroy(&obj->popst);
    free(obj);
}

/**
 * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = myQueueCreate();
 * myQueuePush(obj, x);
 
 * int param_2 = myQueuePop(obj);
 
 * int param_3 = myQueuePeek(obj);
 
 * bool param_4 = myQueueEmpty(obj);
 
 * myQueueFree(obj);
*/
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