LeetCode每日一题--用队列实现栈(C语言)

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:

输入:
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]

解释:
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
 

提示:

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

来源:力扣(LeetCode)

解题思路:

由于c语言没有队列模板,首先我们需要手动实现一个队列的全部流程,然后通过创建两个 队列来回导数据,最后可以实现栈

 首先实现队列:

// 链式结构:表示队列 
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

// 队列的结构 
typedef struct Queue
{
	QNode* phead;
	QNode* ptail;
	int size;
}Queue;

// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空,如果为空返回非零结果,如果非空返回0 
bool QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q);

// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q)
{
	assert(q);

	q->size = 0;
	q->phead = NULL;
	q->ptail = NULL;
}
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);

	QNode* cur = q->phead;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->phead = q->ptail = NULL;
	q->size = 0;
}
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
	assert(q);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		return;
	}

	newnode->data = data;
	newnode->next = NULL;
	//为空
	/*if (q->phead == NULL && q->ptail == NULL)
	{
		q->phead = q->ptail = newnode;
	}*/
	if (q->ptail == NULL)
	{
		assert(q->phead == NULL);

		q->phead = q->ptail = newnode;
	}
	else//不为空
	{
		q->ptail->next = newnode;
		q->ptail = newnode;
	}

	q->size++;
}
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q)
{
	assert(q);
    assert(!QueueEmpty(q));
	//一个节点
	if (q->phead->next == NULL)
	{
		free(q->phead);
		q->phead = q->ptail = NULL;
	}
	else
	{
		//头删
		QNode* cur = q->phead;
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		q->phead = next;
	}
	q->size--;
}
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));

	return q->phead->data;

}
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));

	return q->ptail->data;
}
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q)
{
	assert(q);

	return q->size;
}
// 检测队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* q)
{
	assert(q);

	return q->size == 0;
}

解题:

typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;


MyStack* myStackCreate() {
    MyStack*obj = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    
    QueueInit(&(obj->q1));
    QueueInit(&(obj->q2));

    return obj;
}

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))    //  非空就入
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2,x);   
    }   
}

int myStackPop(MyStack* obj) {
    //判断q1,q2 谁空,谁非空

    //先假设
    Queue* pEmpty=&obj->q1;
    Queue* pNonEmpty=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        pEmpty=&obj->q2;
        pNonEmpty=&obj->q1;
    }

    while(QueueSize(pNonEmpty)>1)
    {
        QueuePush(pEmpty,QueueFront(pNonEmpty));
        QueuePop(pNonEmpty);
    }

    int top=QueueFront(pNonEmpty);
    QueuePop(pNonEmpty);
    return top;
}

int myStackTop(MyStack* obj) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2); 
    }   
}

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QueueEmpty(&obj->q1)&&QueueEmpty(&obj->q2);
}

void myStackFree(MyStack* obj) {
    QueueDestroy(&obj->q1);
    QueueDestroy(&obj->q2);

    free(obj);
}

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