每日一题——用两个栈实现队列

简介: 每日一题——用两个栈实现队列

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栈和队列

做这题首先需要明确

  • 栈:是一种仅支持在表尾进行插入和删除操作线性表,这一端被称为栈顶,另一端被称为栈底。栈的元素不允许下标直接访问,且元素遵循先入后出原则
  • 如图
  • 队列:是一种仅支持在表尾进行插入操作、在表头进行删除操作的线性表。队列的元素不允许下标直接访问,且元素遵循先进先出原则。
  • 如图

思路

  • 由于栈的元素遵循先入后出原则,因此只能优先弹出后插入的元素,队列的元素遵循先入先出原则,因此只能优先弹出先插入的元素,此时要想利用栈来实现队列,就需要先将栈的元素全部取出,并依次存入辅助栈中,再出栈,这样就实现了先进先出的功能。
  • 同理,返回队头元素以及队列的判空时也要进行相同的操作。

具体步骤

  • 首先定义两个栈stackIn和stackOut,以及他们的栈顶指针topIn,topOut并初始化为0。
  • 进行入队操作push时,先利用栈的操作存储在stackIn中,每次存储过后栈顶指针topIn加一,即栈顶上移
  • 进行出队操作pop时,首先需要判断实现这个操作的辅助栈stackOut是否还有元素,如果没有,则利用循环,将stackIn的所有元素全部取出并依次存入stackOut中,然后再利用stackOut的出栈操作实现出队;如果stackOut还有元素未出栈,则直接对这个元素出队,保留stackIn的元素(若是仍用循环将stackIn的元素继续移入stackOut中,则会打乱元素顺序,实现不了先入先出

实现代码

typedef struct {
    int StackIn[100];
    int StackOut[100];
    int topIn;
    int topOut;
} MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue *obj = (MyQueue *)malloc(sizeof(MyQueue));
    obj->topIn = 0; 
    obj->topOut = 0;
    return obj;
}
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    obj->StackIn[obj->topIn] = x;
    obj->topIn++;
}
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if(obj->topOut == 0)
    {
        while(obj->topIn > 0)
            obj->StackOut[(obj->topOut)++] = obj->StackIn[--(obj->topIn)];
    }
    return obj->StackOut[--(obj->topOut)];
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if(obj->topOut == 0)
    {
        while(obj->topIn > 0)
            obj->StackOut[(obj->topOut)++] = obj->StackIn[--(obj->topIn)];
    }
    return obj->StackOut[(obj->topOut) - 1];
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    if(obj->topOut == 0)
    {
        while(obj->topIn > 0)
            obj->StackOut[(obj->topOut)++] = obj->StackIn[--(obj->topIn)];
    }
    if(obj->topOut == 0)
        return true;
    else
        return false;
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    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);
*/


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