数据结构——栈和队列的相互模拟

数据结构------链队列的设计及函数实现（C语言）-CSDN博客https://blog.csdn.net/wy_05136/article/details/160090401?spm=1001.2014.3001.5501 数据结构------循环队列的设计及函数实现（C语言）-CSDN博客https://blog.csdn.net/wy_05136/article/details/160229473?spm=1001.2014.3001.5501

栈的特点：先进后出

队列的特点：先进先出

一、用两个栈实现队列

（一）准备两个栈

S1：入队栈，所有的入队操作直接压入S1

S2：出队栈，负责出队

（二）规则

1.入队：无脑向S1插入元素

2.出队：如果S2不为空，直接从S2拿出一个元素；如果S2为空，说明剩余元素都在S1中，此时需要将S1中的所有元素全部誊到S2中，此时S2不再为空，直接从S2拿出一个元素即可。

（三）C++实现

1.两个栈实现队列的结构体

cpp 复制代码

#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <memory.h>

#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;

typedef struct TwoStack_toQueue {
	std::stack<int> S1;  //入队栈
	std::stack<int> S2;  //出队栈
}TwoStack_toQueue;

2.入队

cpp 复制代码

bool TSQPush(TwoStack_toQueue* ptsq, int val) {
	assert(ptsq != NULL);

	//入队规则：无脑的向s1插入
	ptsq->S1.push(val);
	return true;
}

3.出队

cpp 复制代码

bool TSQPop(TwoStack_toQueue* ptsq) {
	assert(ptsq != NULL);
	assert(!ptsq->S1.empty() || !ptsq->S2.empty());//队列不能为空:s1和s2不能同时为空

	//如果s2为空，需要先将s1的所有元素誊到s2
	if (ptsq->S2.empty()) {
		while (!ptsq->S1.empty()) {
			ptsq->S2.push(ptsq->S1.top());
			ptsq->S1.pop();
		}
	}

	//直接从s2出队
	ptsq->S2.pop();

	return true;
}

二、用两个队列实现栈

（一）准备两个队列：Q1、Q2

（二）规则

1.入队：无脑向Q1插入元素

2.出队

情况一 ：首先去观察Q1空不空，如果Q1不空，则说明我们要删除的最新的插入的值一定在Q1的队尾；则将Q1中除最后一个元素之外的其他元素誊给Q2，最后再将Q1仅剩下的元素删掉即可；
情况二：如果Q1为空，则说明我们的删除的最新的插入值一定在Q2的队尾；则重复上述操作，将Q2的最后一个元素保留，其他挪动给Q1，然后Q2仅剩下的这个元素删除即可

（三）C++实现

1.两个队列实现栈的结构体

cpp 复制代码

typedef struct TwoQueue_toStack {
	std::queue<int> Q1;
	std::queue<int> Q2;
}TwoQueue_toStack;

2.入栈

cpp 复制代码

bool TQS_Push(TwoQueue_toStack* ptsq, int val) {
	assert(ptsq != NULL);

	ptsq->Q1.push(val);

	return true;
}

3.出栈

cpp 复制代码

bool TQS_Push(TwoQueue_toStack* ptsq) {
	assert(ptsq != NULL);
	assert(!ptsq->Q1.empty() || !ptsq->Q2.empty());//栈不能为空:Q1和Q2不能同时为空
    
    //若Q1非空，将Q1中除最后一个元素之外的其他元素誊给q2，最后再将Q1仅剩下的元素删掉
	if (!ptsq->Q1.empty())
	{
		int Size_Q1 = ptsq->Q1.size(); //Q1的元素个数
    
        //将除最后一个外的元素，全部誊到Q2
		for (int i = 0; i < Size_Q1 - 1; i++) {
			ptsq->Q2.push(ptsq->Q1.front());
			ptsq->Q1.pop();
		}
    
        //删除Q1仅剩的元素
		ptsq->Q1.pop();

		return true;
	}
    
    //若Q1为空，重复上述操作，只不过Q1和Q2颠倒过来
	else {
		int Size_Q2 = ptsq->Q2.size();

		for (int i = 0; i < Size_Q2 - 1; i++) {
			ptsq->Q1.push(ptsq->Q2.front());
			ptsq->Q2.pop();
		}

		ptsq->Q2.pop();

		return true;
	}
}