栈的相关操作练习：用栈实现队列

1.思路解析

首先了解，队列遵循先进先出，栈遵循后进先出，所以利用两个栈popst与pushst进行元素转移后可以实现先进先出的功能。原题来源于leetcode中的:232.用队列实现栈

2.操作详解

首先要自己写一个栈及其操作，这里直接给出，详情请移步到我的另一篇文章：暴力数据结构之栈与队列（栈的相关操作）

源码如下：

cs 复制代码

typedef int STDataType;

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

// 初始化和销毁
void STInit(ST* pst)
{
	assert(pst);

	pst->a = NULL;
	// top指向栈顶数据的下一个位置
	pst->top = 0;

	// top指向栈顶数据
	//pst->top = -1;

	pst->capacity = 0;
}

void STDestroy(ST* pst)
{
	assert(pst);

	free(pst->a);
	pst->a = NULL;
	pst->top = pst->capacity = 0;
}

// 入栈  出栈
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{
	assert(pst);

	// 扩容
	if (pst->top == pst->capacity)
	{
		int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}

		pst->a = tmp;
		pst->capacity = newcapacity;
	}

	pst->a[pst->top] = x;
	pst->top++;
}

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

	pst->top--;
}


// 取栈顶数据
STDataType STTop(ST* pst)
{
	assert(pst);
	assert(pst->top > 0);

	return pst->a[pst->top - 1];
}

// 判空
bool STEmpty(ST* pst)
{
	assert(pst);

	return pst->top == 0;
}

// 获取数据个数
int STSize(ST* pst)
{
	assert(pst);

	return pst->top;
}

2.1 创建与释放

首先创建两个栈，进行动态内存申请后使用先前给出源码中的初始化函数。

cs 复制代码

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


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

    return obj;
}

释放要注意先释放"小弟"obj->pushst和obj->popst，然后释放"大哥"obj，防止内存泄漏

cs 复制代码

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

2.2 返回队列开头元素

当栈popst不为空时直接返回栈顶元素即可，若为空就将另一个栈pushst中的元素取出后插入popst中，最后返回popst的栈顶元素。不为空的示意图如下：

cs 复制代码

int myQueuePeek(MyQueue* obj) 
{
    if(STEmpty(&(obj->popst))) 
    {
        while(!STEmpty(&(obj->pushst)))
        {
            int top = STTop(&(obj->pushst));
            STPush(&(obj->popst),top);
            STPop(&(obj->pushst));
        }
    }   
    return STTop(&(obj->popst));   
}

2.3 插入与删除

插入：直接调用插入函数即可。

cs 复制代码

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

删除：找到栈顶元素，直接利用前面的peek即可，至于是否为空交给peek判断即可，然后删除

cs 复制代码

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

2.4 判空

判空：两个栈均为空才为空，直接返回其值即可

cs 复制代码

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