【Leetcode】225. 用队列实现栈、232. 用栈实现队列

2023-01-09 88

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简介： 【Leetcode】225. 用队列实现栈、232. 用栈实现队列

作者：一个喜欢猫咪的的程序员

专栏：《Leetcode》

喜欢的话：世间因为少年的挺身而出，而更加瑰丽。 ——《人民日报》

225. 用队列实现栈

232. 用栈实现队列

225. 用队列实现栈

https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/

题目描述：

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。

int pop() 移除并返回栈顶元素。

int top() 返回栈顶元素。

boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意：

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。

你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例：

思路：

使用两个队列q1和q2，当利用我们之前实现的队列的接口来辅助实现。

队列实现可看我的另外一篇博客：

http://t.csdn.cn/LLBXA

当PUSH的时候，我们判断哪个队列为空，将元素插入到这个空队列中。

当Pop的时候，我们将要出的元素前面的所有的元素移到另外一个空的队列，当只剩下一个元素，将其出出去。

代码实现：

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
  QDataType data;
  struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
  QNode* head;
  QNode* tail;
  int size;
}Queue;
void QInit(Queue* pq);
void QDestroty(Queue* pq);
void QPush(Queue* pq, QDataType x);
void QPop(Queue* pq);
QDataType QFront(Queue* pq);
QDataType QBack(Queue* pq);
bool QEmpty(Queue* pq);
int QSize(Queue* pq);
void QInit(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  pq->head = NULL;
  pq->tail = NULL;
  pq->size = 0;
}
void QDestroty(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  QNode* cur = pq->head;
  while (cur)
  {
    QNode* del = cur;
    cur = cur->next;
    free(del);
  }
  pq->head = pq->tail = NULL;
}
void QPush(Queue* pq, QDataType x)
{
  assert(pq);
  QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
  if (newnode == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
    exit(-1);
  }
  newnode->data = x;
  newnode->next = NULL;
  if (pq->tail==NULL)
  {
    pq->head = pq->tail = newnode;
  }
  else
  {
    pq->tail->next = newnode;
    pq->tail = newnode;
  }
  pq->size++;
}
void QPop(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QEmpty(pq));
  if (pq->head->next == NULL)
  {
    free(pq->head);
    pq->head = NULL;
    pq->tail = NULL;
  }
  else
  {
    QNode* del = pq->head;
    pq->head = pq->head->next;
    free(del);
    del = NULL;
  }
  pq->size--;
}
QDataType QFront(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QEmpty(pq));
  return pq->head->data;
}
QDataType QBack(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QEmpty(pq));
  return pq->tail->data;
}
bool QEmpty(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  if (pq->head == NULL && pq->tail == NULL)
    return true;
  else
    return false;
}
int QSize(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  return pq->size;
}
typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;
MyStack* myStackCreate() {
    MyStack* obj=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    QInit(&obj->q1);
    QInit(&obj->q2);
    return obj;
}
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QEmpty(&obj->q1))
    {
        QPush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QPush(&obj->q2,x);
    }
}
int myStackPop(MyStack* obj) {
    Queue*Empty=&obj->q1;
    Queue*NonEmpty=&obj->q2;
    if(!QEmpty(&obj->q1))
    {
        NonEmpty=&obj->q1;
        Empty=&obj->q2;
    }
    while(QSize(NonEmpty)>1)
    {
        QPush(Empty,QFront(NonEmpty));
        QPop(NonEmpty);
    }
    int top=QFront(NonEmpty);
    QPop(NonEmpty);
    return top;
}
int myStackTop(MyStack* obj) {
    if(!QEmpty(&obj->q1))
    {
        return QBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QBack(&obj->q2);
    }
}
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QEmpty(&obj->q1)&&QEmpty(&obj->q2);
}
void myStackFree(MyStack* obj) {
    QDestroty(&obj->q1);
    QDestroty(&obj->q2);
    free(obj);
}

232. 用栈实现队列

https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/

题目描述：

示例：

代码实现：

typedef int STDatatype;
typedef struct Stack
{
  STDatatype* a;
  int capacity;
  int top;
}ST;
void StackInit(ST* ps);
void StackDestory(ST* ps);
void StackPush(ST* ps, STDatatype x);
void StackPop(ST* ps);
STDatatype StackTop(ST* ps);
bool StackEmpty(ST* ps);
int StackSize(ST*ps);
void StackInit(ST* ps)
{
  assert(ps);
  ps->a = (STDatatype*)malloc(sizeof(STDatatype) * 4);
  if (ps->a == NULL)
  {
    perror("Init fail");
    exit(-1);
  }
  ps->capacity = 4;
  ps->top = 0;
}
void StackDestory(ST* ps)
{
  assert(ps);
  free(ps->a);
  ps->a = NULL;
  ps->capacity = ps->top = 0;
}
void StackPush(ST* ps, STDatatype x)
{
  assert(ps);
  if (ps->capacity == ps->top)
  {
    STDatatype* tmp = (STDatatype*)realloc(ps->a,ps->capacity * 2 * sizeof(ps->a));
    if (tmp == NULL)
    {
      perror("realloc fail");
      exit(-1);
    }
    ps->a = tmp;
    ps->capacity *= 2;
  }
  ps->a[ps->top] = x;
  ps->top++;
}
void StackPop(ST* ps)
{
  assert(ps);
  assert(!StackEmpty(ps));
  ps->top--;
}
STDatatype StackTop(ST* ps)
{
  assert(ps);
  assert(!StackEmpty(ps));
  return ps->a[ps->top - 1];
}
bool StackEmpty(ST* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->top == 0;
}
int StackSize(ST* ps)
{
  assert(ps);
  return ps->top;
}
typedef struct {
    ST pushst;
    ST popst;
} MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate() {
     MyQueue* pq=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    StackInit(&pq->pushst);
    StackInit(&pq->popst);
    return pq;
}
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    StackPush(&obj->pushst,x);
}
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    int peek=myQueuePeek(obj);
    StackPop(&obj->popst);
    return peek;
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
if(StackEmpty(&obj->popst))
{
  while(!StackEmpty(&obj->pushst))
  {
      StackPush(&obj->popst,StackTop(&obj->pushst));
      StackPop(&obj->pushst);
  }  
}
return StackTop(&obj->popst);
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
   return StackEmpty(&obj->pushst)&&StackEmpty(&obj->popst);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    StackDestory(&obj->pushst);
    StackDestory(&obj->popst);
    free(obj);
}
/**
 * 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);
*/

【Leetcode】225. 用队列实现栈、232. 用栈实现队列

225. 用队列实现栈

232. 用栈实现队列

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