题目一 用两个栈实现队列
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（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：
你 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。
整体分析
我们先来分析题目 跟我们上一期刷的题目区别不大
先来画图看看两个栈是什么样子的
这里进栈的顺序分别是 1 2 3 4 5
我们将这些数据迁移到另一个栈之中试试
我们可以发现 这里的数据竟然倒过来了！
那么我们取数据的顺序就变成了
1 2 3 4 5
我们发现这就刚好是跟队列删取数据的顺序一样了
所以说我们可以这样子设计这两个栈
接下来我们知道了这两个栈的基本结构了 我们来做题目试试
我们先来看第一个
第一步 初始化
我们先来看 我们创建的结构体是什么样子的
typedef struct { ST pushst; ST popst; } MyQueue;
typedef int STDateType; typedef struct Stack { int* a;//存储数据的大小 int Top;//栈顶 int capacity;//容量大小 }ST;
这里是两个结构体的套用
MyQueue* myQueueCreate() { MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue)); if(obj==NULL) { perror("malloc fail"); return NULL; } STInit(&obj->pushst); STInit(&obj->popst); return obj; }
要求我们这样子 返回一个指针
那么这一步很简单 我们使用动态内存开辟一块空间就好了
之后返回一个指针指向这块空间
第二步 插入
这一步我们也讲的很明白了 插入往第一个里面插
所以说我们有以下代码
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) { STPush(&obj->pushst,x); }
直接这样子就可以了
第三步 删除
再来看图
我们一边取第一个栈的头元素放置到第二个栈中
一边删除第一个栈中的元素
知道第一个栈为空为止
代码表示如下
int myQueuePop(MyQueue* obj) { if(STEmpty(&obj->popst)) { //倒数据 while(!STEmpty(&obj->pushst)) { STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst)); STPop(&obj->pushst); } } int front = STTop(&obj->popst); STPop(&obj->popst); return front; }
第四步 返回头元素
这个很简单和删除差不多
先将所有的元素移动到第二个栈当中 返回栈的头值就可以
直接上代码
int myQueuePeek(MyQueue* obj) { if(STEmpty(&obj->popst)) { //倒数据 while(!STEmpty(&obj->pushst)) { STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst)); STPop(&obj->pushst); } } return STTop(&obj->popst); }
第五步 判断是否为空
这一步也很简单
两个都为空就是空了
直接上代码
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) { assert(obj); return STEmpty(&obj->pushst)&&STEmpty(&obj->popst); }
第六步 释放内存
这一步要注意了！！！
我们需要先释放开辟的两个栈的内存
之后再释放我们开辟的队列的内存
代码表示如下
void myQueueFree(MyQueue* obj) { STDestroy(&obj->pushst); STDestroy(&obj->popst); free(obj); obj = NULL; }
代码运行结果如下
总结
并没有什么特别的难点
写的也比较顺利
收获应该是巩固了队列和栈的基本知识
源代码
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<stdbool.h> #include<assert.h> typedef int STDateType; typedef struct Stack { int* a;//存储数据的大小 int Top;//栈顶 int capacity;//容量大小 }ST; void STInit(ST*ps); void STDestroy(ST* ps); void STPush(ST* ps, STDateType x); void STPop(ST* ps); int STSize(ST* ps); bool STEmpty(ST* ps); STDateType STTop(ST* ps); //初始化 void STInit(ST* ps) { assert(ps); ps->a = (STDateType*)malloc(sizeof(STDateType)*4); if (ps->a == NULL) { perror("malloc fail"); return; } ps->Top = 0;//top是栈顶元素的下一个位置 ps->capacity = 4; } //销毁 void STDestroy(ST* ps) { assert(ps); free(ps->a); ps->capacity = 0; ps->Top = 0; ps->a = NULL; } //压栈 void STPush(ST* ps, STDateType x) { assert(ps); if (ps->Top == ps->capacity) { STDateType* tmp = (STDateType*)realloc(ps->a, sizeof(STDateType) * ps->capacity * 2); if (tmp == NULL) { perror("realloc fail"); return; } ps->a = tmp; ps->capacity *= 2; } ps->a[ps->Top] = x; ps->Top++; } //出栈 void STPop(ST* ps) { assert(ps); assert(!STEmpty(ps)); ps->Top--; } //个数 int STSize(ST* ps) { assert(ps); return ps->Top; } //判断空 bool STEmpty(ST* ps) { assert(ps); return ps->Top==0; } //栈顶的位置 STDateType STTop(ST* ps) { assert(ps); assert(!STEmpty(ps)); return ps->a[ps->Top - 1]; } typedef struct { ST pushst; ST popst; } MyQueue; MyQueue* myQueueCreate() { MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue)); if(obj==NULL) { perror("malloc fail"); return NULL; } STInit(&obj->pushst); STInit(&obj->popst); return obj; } void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) { STPush(&obj->pushst,x); } int myQueuePop(MyQueue* obj) { if(STEmpty(&obj->popst)) { //倒数据 while(!STEmpty(&obj->pushst)) { STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst)); STPop(&obj->pushst); } } int front = STTop(&obj->popst); STPop(&obj->popst); return front; } int myQueuePeek(MyQueue* obj) { if(STEmpty(&obj->popst)) { //倒数据 while(!STEmpty(&obj->pushst)) { STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst)); STPop(&obj->pushst); } } return STTop(&obj->popst); } bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) { assert(obj); return STEmpty(&obj->pushst)&&STEmpty(&obj->popst); } void myQueueFree(MyQueue* obj) { STDestroy(&obj->pushst); STDestroy(&obj->popst); free(obj); obj = NULL; }
以上便是本文所有内容了，如有错误请各位大佬不吝赐教，感谢留言
