用两个栈实现一个队列（C++）

分析

• 栈：后进先出
• 队列：先进先出

要使用两个栈实现队列（先进先出），主要思路是

1.插入一个元素：直接将元素插入stack1即可。
2.删除一个元素：当stack2不为空时 ，直接弹出栈顶元素，当stack2为空时，将stack1元素逐个弹出并压入stack2，然后再弹出栈顶元素。

具体看下面的代码。

代码实现

#include 
#include 
using namespace std;

template
class Queue
{
private:
    stack s1;
    stack s2;
public:
    //入队
    void Push(const T &val);
    //出队
    void Pop();
    //返回队首元素
    T& Front();
    //返回对尾元素
    T& Back();
    //判断队列是否为空
    bool Empty();
    //返回队列大小
    T Size();
};

//归纳：
//1.插入一个元素：直接将元素插入stack1即可；
//2.删除一个元素：当stack2不为空时 ，直接弹出栈顶元素，当stack2为空时，将stack1元素逐个弹出并压入stack2，然后在弹出栈顶元素；

//入队
template
void Queue::Push(const T &val)
{
    //栈s1做队列的队尾，s2做队列的对头
    s1.push(val);
}

//出队
template
void Queue::Pop()
{
    if (!s2.empty())
    {
        s2.pop();
    }
    //s2为空时，s1中的所有内容逐一出栈压入s2
    else
    {
        while (!s1.empty())
        {
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        //压入之后，s2的存放顺序正好和s1的相反，符合队列的先进先出，直接s2出栈
        if (s2.empty())
        {
            cout << "队列为空" << endl;
            exit(1);
        }
        s2.pop();
    }
}

//返回队首元素
template
T& Queue::Front()
{
    if (!s2.empty())
    {
        return s2.top();
    }
    //s2为空时，s1中的所有内容逐一出栈压入s2
    else
    {
        while (!s1.empty())
        {
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        //压入之后，s2的存放顺序正好和s1的相反，符合队列的先进先出
        if (s2.empty())
        {
            cout << "队列为空" << endl;
            exit(1);
        }
        return s2.top();
    }
}

//返回对尾元素
template
T& Queue::Back()
{
    //s1不为空直接取
    if (!s1.empty())
    {
        return s1.top();
    }
    //s2不为空，把s2中的内容放回s1,然后返回
    while (!s2.empty())
    {
        s1.push(s2.top());
        s2.pop();
    }
    if (!s1.empty())
    {
        return s1.top();
    }
    else
    {
        cout << "队列为空" << endl;
        exit(1);
    }
}

//判断是否为空
template
bool Queue::Empty()
{
    if (s1.empty() && s2.empty())
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

//返回对列尺寸
template
T Queue::Size()
{
    return s1.size() + s2.size();
}

int main()
{
    Queue q;
    q.Push(1);
    q.Push(2);
    q.Push(3);
    q.Push(4);
    q.Push(5);
    q.Push(6);
    cout << "队列空否: " << q.Empty() << endl;
    cout << "获取队头元素：" << q.Front() << endl;
    cout << "获取队尾元素: " << q.Back() << endl;
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;

    cout << "入队" << endl;
    q.Push(7);
    cout << "队列空否: " << q.Empty() << endl;
    cout << "获取队头元素：" << q.Front() << endl;
    cout << "获取队尾元素: " << q.Back() << endl;
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

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