LeetCode_232. 用栈实现队列

题目

232. 用栈实现队列

使用栈实现队列的下列操作：

• push(x) – 将一个元素放入队列的尾部。
• pop() – 从队列首部移除元素。
• peek() – 返回队列首部的元素。
• empty() – 返回队列是否为空。

示例:

MyQueue queue = new MyQueue();
queue.push(1);
queue.push(2);
queue.peek(); // 返回 1
queue.pop(); // 返回 1
queue.empty(); // 返回 false

说明:

• 你只能使用标准的栈操作 – 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
• 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
• 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）。

typedef struct {

} MyQueue;

/** Initialize your data structure here. */
MyQueue* myQueueCreate(int maxSize) {

}

/** Push element x to the back of queue. */
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {

}

/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
int myQueuePop(MyQueue* obj) {

}

/** Get the front element. */
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {

}

/** Returns whether the queue is empty. */
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {

}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {

}

/**
 * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:
 * struct MyQueue* obj = myQueueCreate(maxSize);
 * myQueuePush(obj, x);
 * int param_2 = myQueuePop(obj);
 * int param_3 = myQueuePeek(obj);
 * bool param_4 = myQueueEmpty(obj);
 * myQueueFree(obj);
 */

题解

思路: 用两个栈模拟队列，一个push栈，一个pop栈，push栈栈顶模拟队列队尾，pop栈栈顶模拟队列队首，当需要push时，将数据转移到push栈，pop和top时，将数据转移到pop栈。

#include
typedef struct {
    int *data;
    int top, size;
} MyStack;

MyStack *myStackInit(int maxSize) {
    MyStack *s = (MyStack *)malloc(sizeof(MyStack));
    s->data = (int *)malloc(sizeof(int) * maxSize);
    s->top = -1;
    s->size = maxSize;
    return s;
}

int myStackEmpty(MyStack *s) {
    return s->top == -1;
}

int myStackPush(MyStack *s, int value) {
    if (s->top + 1 == s->size) {
        return 0;
    }
    s->data[++s->top] = value;
    return 1;
}

int myStackPop(MyStack *s) {
    return s->data[s->top--];
}

int myStackTop(MyStack *s) {
    return s->data[s->top];
}


void myStackClear(MyStack *s) {
    if (myStackEmpty(s)) {
        return ;
    }
    free(s->data);
    free(s);
}


typedef struct {
    MyStack *s_pop, *s_push;
} MyQueue;

/** Initialize your data structure here. */
MyQueue* myQueueCreate(int maxSize) {
    MyQueue *q = (MyQueue *)malloc(sizeof(MyQueue));
    q->s_pop = myStackInit(maxSize);
    q->s_push = myStackInit(maxSize);
    return q;
}

/** Move s1 element to s2*/
void reserve(MyStack *s1, MyStack *s2) {
    while (!myStackEmpty(s1)) {
        myStackPush(s2, s1->data[s1->top--]);
    }
}

/** Push element x to the back of queue. */
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    if (!myStackEmpty(obj->s_pop)) {
        reserve(obj->s_pop, obj->s_push);
    }
    myStackPush(obj->s_push, x);
}

/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if (!myStackEmpty(obj->s_push)) {
        reserve(obj->s_push, obj->s_pop); 
    }
    return myStackPop(obj->s_pop);
}

/** Get the front element. */
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if (!myStackEmpty(obj->s_push)) {
        reserve(obj->s_push, obj->s_pop); 
    }
    return myStackTop(obj->s_pop);
}

/** Returns whether the queue is empty. */
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return myStackEmpty(obj->s_pop) && myStackEmpty(obj->s_push);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    if (myQueueEmpty(obj)) return ;
    myStackClear(obj->s_pop);
    myStackClear(obj->s_push);
    free(obj);
}

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