C語(yǔ)言用棧模擬實(shí)現(xiàn)隊(duì)列問(wèn)題詳解
題目描述
請(qǐng)你僅使用兩個(gè)棧實(shí)現(xiàn)先入先出隊(duì)列。隊(duì)列應(yīng)當(dāng)支持一般隊(duì)列支持的所有操作(push、pop、peek、empty)。
你只能使用標(biāo)準(zhǔn)的棧操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
題目鏈接
思路分析
題目的意思是要用兩個(gè)棧來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)隊(duì)列。僅可以用棧的基本功能實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的基本功能。所以需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)棧。所以這兩個(gè)棧st1,st2可用一個(gè)結(jié)構(gòu)體包含。本質(zhì)就是用兩個(gè)后進(jìn)先出的棧,來(lái)模擬一個(gè)先進(jìn)先出的隊(duì)列。

思路:

1.st2這個(gè)棧用來(lái)壓棧,st1的作用:把st2的所有值壓到st1中,然后經(jīng)過(guò)st1出棧。這樣就達(dá)到了隊(duì)列先進(jìn)先出的性質(zhì)。
2.st2一直用來(lái)壓棧。如果st1為空則將st2里面的值全都轉(zhuǎn)移到st1,如果st1不為空,則繼續(xù)出棧,知道st1為空為止。
代碼實(shí)現(xiàn)

ypedef char STDataType;
typedef struct Stack
{
STDataType* a;
int top;
int capacity;
}ST;
//初始化結(jié)構(gòu)體
void StackInit(ST* ps);
//銷(xiāo)毀結(jié)構(gòu)體
void StackDestroy(ST* ps);
//壓棧
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
//出棧
void StackPop(ST* ps);
//得到棧頂?shù)闹?
STDataType StackTop(ST* ps);
//判斷棧是否為空
bool StackEmpty(ST* ps);
//得到棧的長(zhǎng)度
int StackSize(ST* ps);
//初始化結(jié)構(gòu)體
void StackInit(ST* ps)
{
assert(ps);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
//銷(xiāo)毀結(jié)構(gòu)體
void StackDestroy(ST* ps)
{
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = 0;
ps->top = 0;
}
//壓棧
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
assert(ps);
if (ps->top == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
STDataType* new = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newcapacity);
if (new == NULL)
{
printf("realloc fail\n");
exit(-1);
}
ps->a = new;
ps->capacity = newcapacity;
}
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
}
void StackPop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top > 0);
ps->top--;
}
STDataType StackTop(ST* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->top>0);
return ps->a[ps->top-1];
}
bool StackEmpty(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top == 0;
}
//得到棧的長(zhǎng)度
int StackSize(ST* ps)
{
assert(ps);
return ps->top;
}
//創(chuàng)建了兩個(gè)棧
typedef struct
{
ST st1;
ST st2;
} MyQueue;
//對(duì)兩個(gè)棧進(jìn)行初始化。
MyQueue* myQueueCreate()
{
MyQueue* newQueue = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
assert(newQueue);
StackInit(&newQueue->st1);
StackInit(&newQueue->st2);
return newQueue;
}
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x)
{
assert(obj);
StackPush(&obj->st2, x);
}
int myQueuePop(MyQueue* obj)
{
assert(obj);
if(StackEmpty(&obj->st1))
{
while(!StackEmpty(&obj->st2))
{
StackPush(&obj->st1, StackTop(&obj->st2));
StackPop(&obj->st2);
}
}
int top = 0;
if(!StackEmpty(&obj->st1))
{
top = StackTop(&obj->st1);
StackPop(&obj->st1);
}
return top;
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj)
{
assert(obj);
if(StackEmpty(&obj->st1))
{
while(!StackEmpty(&obj->st2))
{
StackPush(&obj->st1, StackTop(&obj->st2));
StackPop(&obj->st2);
}
}
if(!StackEmpty(&obj->st1))
{
return StackTop(&obj->st1);
}
return 0;
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj)
{
return StackEmpty(&obj->st1) && StackEmpty(&obj->st2);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj)
{
StackDestroy(&obj->st1);
StackDestroy(&obj->st2);
free(obj);
}
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