[数据结构]OJ一道------用栈实现队列

解题思路来源:力扣官方题解

https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/solutions/632369/yong-zhan-shi-xian-dui-lie-by-leetcode-s-xnb6/

首先我们先来看题目:

给的代码:

cpp 复制代码

typedef struct {
    
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    
}

void myQueueFree(MyQueue* 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);
*/

我们知道,这道题目要用栈的操作来实现队列的操作,如果对栈和队列不了解的同学,可以去看看以下两篇文章:

$数据结构$ 栈-CSDN博客

$数据结构$ 队列-CSDN博客

我们可以先创建栈,以及其相应的功能

cpp 复制代码

typedef struct {
    int* stk;
    int stkSize;
    int stkCapacity;
}Stack;

Stack* stackCreate(int cpacity) {
    Stack* ret = malloc(sizeof(Stack));
    ret->stk = malloc(sizeof(int) * cpacity);
    ret->stkSize = 0;
    ret->stkCapacity = cpacity;
    return ret;
}

void stackPush(Stack* obj, int x)
{
 obj->stk[obj->stkSize++] = x; 
}

void stackPop(Stack* obj) 
{
 obj->stkSize--; 
}

int stackTop(Stack* obj) 
{
 return obj->stk[obj->stkSize - 1]; 
}

bool stackEmpty(Stack* obj) 
{
 return obj->stkSize == 0; 
}

void stackFree(Stack* obj) 
{
 free(obj->stk); 
}

然后我们来思考如何解决用栈的操作去完成队列的操作?

这里我们选择创建两个栈.

将一个栈当作输入栈，用于压入 push传入的数据；另一个栈当作输出栈，用于 pop 和 peek 操作。

每次 pop 或 peek 时，若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈，这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。

这里我们来举个例子:

我们创建两个栈一个叫IN,用来输入,一个叫OUT,用来输出.

我们我们把一个1234这四个数字分别压入栈

然后我们可以遍历IN栈,然后把存储的内容压入OUT栈,我们知道栈只能头插,所以我们在这些操作后会发现OUT栈和IN栈中数据的顺序颠倒了

注意:要把IN中的元素在压入OUT后删除

因为我们知道队列只能后插,而这样一颠倒正好让原本的前插变成了后插,符合队列入队列的要求

代码示例:

cpp 复制代码

typedef struct {
    Stack* inStack;
    Stack* outStack;
} MyQueue;

MyQueue* myQueueCreate() 
{
    MyQueue* ret = malloc(sizeof(MyQueue));
    ret->inStack = stackCreate(100);
    ret->outStack = stackCreate(100);
    return ret;
}

void in2out(MyQueue* obj) 
{
    while (!stackEmpty(obj->inStack)) {
        stackPush(obj->outStack, stackTop(obj->inStack));
        stackPop(obj->inStack);
    }
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) 
{
     stackPush(obj->inStack, x); 
}

因为我们知道队列只能头删,而OUT现在正好是颠倒的栈,对其尾删其实就是对输入的数进行头删

代码示例:

cpp 复制代码

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if (stackEmpty(obj->outStack)) 
    {
        in2out(obj);
    }
    int x = stackTop(obj->outStack);
    stackPop(obj->outStack);
    return x;
}

下一个是peek()函数,这个很简单就是输出OUT栈的栈顶的元素

cpp 复制代码

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if (stackEmpty(obj->outStack)) {
        in2out(obj);
    }
    return stackTop(obj->outStack);
}

然后是判断队列是否为空,这里我们可以直接判断两个栈是否是空的如果都是空的,则队列也是空的.

cpp 复制代码

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) 
{
    return stackEmpty(obj->inStack) && stackEmpty(obj->outStack);
}

最后别忘了释放空间

cpp 复制代码

void myQueueFree(MyQueue* obj) 
{
    stackFree(obj->inStack);
    stackFree(obj->outStack);
}

本题的解析到此结束,感谢阅读.