Coding基本功——栈和队列

简介: 同样可以采用类似于上面第一种题的做法,即将一个栈中的元素全部倒过来,用于存储pop后原栈中的数据。然后将新插的元素压入栈后,再将这个存储栈倒回来。

我们本节主要来训练一下我们的代码基本功,我们需要实现以下三个功能。


如果你都会的话,那证明栈和队列这部分的基本功不错。


题1、用队列实现栈

可以实现用两个队列来去实现,也可以用一个队列来实现,我们这里用一个队列来实现(因为两个队列实现有手就行)

//用一个队列来实现的栈
class MyStack {
public:
    MyStack() {}
    void push(int x) {
        int k = q.size();        
        q.push(x);                //1、先将该元素放进来。
        for(int i = 0;i < k; i++){    //2、让之前所有的元素一一出来,然后重新一一push进去。
            q.push(q.front());
            q.pop();
        }
    }
    int pop() {
        int x = q.front();
        q.pop();
        return x;
    }
    int top() {
        return q.front();
    }
    bool empty() {
        return q.empty();
    }
    queue<int> q;
};



核心思想就是 出来后 重新让其插进出。


由于队列的特点是可以同时对两头进行操作,所以我们就让其(一个数)转一圈再回来


题2、用栈实现队列

根据栈后进先出的特性,我们需要采取的措施就是倒栈,即把一个栈中的元素倒到另外一个栈中。


这是解决本题的核心思路。


另外,在倒栈的时候,需要注意这么几点:1、每一次倒stIn里面的元素必须要倒完。2、stOut如果不为空,绝对不可以再往其里面倒数。


所以,说人话就是:必须要stOut这个栈空了,我才让stIn倒,而要倒,我就一次性倒完。


当然了,同样可以采用类似于上面第一种题的做法,即将一个栈中的元素全部倒过来,用于存储pop后原栈中的数据。然后将新插的元素压入栈后,再将这个存储栈倒回来。


不过,这种算法在时间复杂度上为O(N),不比上面的O(1)。

//用栈实现队列
class MyQueue {
public:
    MyQueue() {}
    void push(int x) {
        stIn.push(x);
    }
    int pop() {
        if(stOut.empty()){
                while(!stIn.empty()){
                stOut.push(stIn.top());
                stIn.pop();
            }
        }
        int k = stOut.top();
        stOut.pop();
        return k;
    }
    int peek() {
        int k = pop();
        stOut.push(k);
        return k;
    }bool empty() {
        return stIn.empty() && stOut.empty();
    }
    stack<int> stIn;
    stack<int> stOut;
};


 

 


题3、实现环形队列

我们可以用两种方式实现,一个是用原生数组实现;还有一种是用循环链表实现

//(1)用原生数组实现
class MyCircularQueue {
public:
    MyCircularQueue(int k) {
        _capacity = k;
        _a = new int[_capacity];
        _fast = 0;
        _count = 0;
    }
    bool enQueue(int value) {
        if(_count < _capacity){
            _a[_fast++] = value;
            _fast %= _capacity;
            _count++;
            return true;
        }
        else return false;
    }
    bool deQueue() {
        if(_count > 0){
            _count--;
            return true;
        }
        else return false;
    }
    int Front() {
        if(_count > 0){
            int m = (_fast + _capacity - _count) % _capacity;
            return _a[m];
        }
        else return -1;
    }
    int Rear() {
         if(_count > 0){
            int k = (_fast + _capacity - 1) % _capacity;
            return _a[k];
        }
        else return -1;
    }
    bool isEmpty() {
        return _count == 0;
    }
    bool isFull() {
        return _count == _capacity;
    }
    int* _a;
    int _capacity;
    int _fast;
    int _count;
};



在这里需要注意一下几个点:


1、如果用原生数组,插入一个数,指针往后走,那么需要注意,数组的右边是队尾,左边是队头。


2、删除数据是从队头删除。


3、注意我们一直都是尾插!


//(2)用单链表实现
//实际上,单链表和循环队列基本就是一个模子。我们这里只需要再自己去定义一下容量大小就可以了。
class MyCircularQueue {
public:
    MyCircularQueue(int k) {
        _capacity = k;
    }
    bool enQueue(int value) {
        if(_capacity > ll.size()){
            ll.push_back(value);
            return true;
        }
        else return false;
    }
    bool deQueue() {
        if(ll.size() > 0){
            ll.erase(ll.begin());
            return true;
        }
        else return false;
    }
    int Front() {
        if(ll.size() == 0)return -1;
        return ll.front();
    }
    int Rear() {
        if(ll.size() == 0)return -1;
        return ll.back();
    }bool isEmpty() {
        return ll.empty();
    }
    bool isFull() {
        return _capacity == ll.size();
    }
    list<int> ll;
    int _capacity;
};


好啦,本节的内容就到这里啦~~


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