【LeetCode232】用栈模拟实现队列

简介: 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(push、pop、peek、empty):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

你好,欢迎来到我的博客!作为一名程序员,我经常刷LeetCode题目来提升自己的编程能力。在我的博客里,我会分享一些我自己做过的题目和解题思路,希望能够帮助到大家。今天,我想和大家分享一道挑战性较高的题目,让我们一起来挑战一下吧!作者也是在学习的过程中刷到有意思的题目就会选择与大家分享,并且提供较优解,关于力扣的文章全部放在博客,如果大家喜欢记得支持作者。🤓

题目难度:简单

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(push、pop、peek、empty):

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。

示例一:

输入:

[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]

[[], [1], [2], [], [], []]

输出:

[null, null, null, 1, 1, false]

解释:

MyQueue myQueue = new MyQueue();

myQueue.push(1); // queue is: [1]

myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)

myQueue.peek(); // return 1

myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]

myQueue.empty(); // return false

提示:

1 <= x <= 9

最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty

假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)

解题思路💡

总结:栈是先进后出,队列是先进先出,用两个栈实现队列,我们可以定义一个专门入数据的栈,再定义一个专门出数据的栈,入数据就在入数据的栈中入,出数据时,如果出数据的栈为空,将入数据的栈顶内容依次入到出数据的栈中,这样出数据的栈中的数据就是反过来的,再将此栈中的栈顶数据出栈。直到出数据的栈为空,再将入数据的栈中的数据再入栈到出数据的栈中,就达到了先入先出的效果。


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  • 本题需要先写一个功能完全的,然后对栈进行调用。

示例


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第一步)

  • 写出一个,有基本的初始化、入栈、出栈、销毁等功能。

(第二步)由上图中可以了解到

  • 调用栈函数模拟实现队列功能。

代码实现⭐

typedef int STDataType;
typedef struct STNode
{
    STDataType* str;
    int top;
    int capacity;
}STNode;
void STInit(STNode* pst)
{
    assert(pst);
    pst->str = NULL;
    pst->top = 0;
    pst->capacity = 0;
}
bool STEmpty(STNode* pst)
{
    assert(pst);
    return pst->top == 0;
}
void STPush(STNode* pst, STDataType data)
{
    assert(pst);
    if (pst->top == pst->capacity)
    {
        int Newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2;
        STDataType* temp =(STDataType*)realloc(pst->str,sizeof(STDataType) * Newcapacity);
        if (temp == NULL)
        {
            perror("malloc error");
            return;
        }
        pst->str = temp;
        pst->capacity = Newcapacity;
    }
    pst->str[pst->top++] = data;
}
void STPop(STNode* pst)
{
    assert(pst);
    assert(!STEmpty(pst));
    pst->top--;
}
void STDestroy(STNode* pst)
{
    assert(pst);
    free(pst->str);
    pst->top = 0;
    pst->capacity = 0;
}
STDataType STTop(STNode* pst)
{
    assert(pst);
    assert(!STEmpty(pst));
    return pst->str[pst->top - 1];
}
typedef struct {
    STNode* STPushStack;
    STNode* STPopStack;
} MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* mq = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    mq->STPushStack = (STNode*)malloc(sizeof(STNode));
    STInit(mq->STPushStack);
    mq->STPopStack = (STNode*)malloc(sizeof(STNode));
    STInit(mq->STPopStack);
    return mq;
}
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    assert(obj);
    STPush(obj->STPushStack,x);
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    return obj->STPushStack->top==0&&obj->STPopStack->top==0;
}
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    assert(!myQueueEmpty(obj));
    if(obj->STPopStack->top==0)
    {
        while(obj->STPushStack->top!=0)
        {
            STDataType temp = STTop(obj->STPushStack);
            STPop(obj->STPushStack);
            STPush(obj->STPopStack,temp);
        }
    }
    STDataType ret = STTop(obj->STPopStack);
    STPop(obj->STPopStack);
    return ret;
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    assert(!myQueueEmpty(obj));
    if(obj->STPopStack->top==0)
    {
        while(obj->STPushStack->top!=0)
        {
            STDataType temp = STTop(obj->STPushStack);
            STPop(obj->STPushStack);
            STPush(obj->STPopStack,temp);
        }
    }
    return STTop(obj->STPopStack);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    STDestroy(obj->STPushStack);
    STDestroy(obj->STPopStack);
    obj->STPushStack = NULL;
    obj->STPopStack = NULL;
}
/**
 * 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);
*/

完结

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