数据结构: 用队列实现栈(力扣225)

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(pushtoppop 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:

  • 你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to backpeek/pop from frontsize 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 pushpoptop 和 empty
  • 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶:你能否仅用一个队列来实现栈。

代码如下:

//定义队列结构
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode {
	QDataType data;
	struct QDataType* next;
}QueueNode;
typedef struct Queue
{
	QueueNode* phead;
	QueueNode* ptail;
	int size;//因为不好遍历,只好保存有效数据个数
}Queue;

//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->phead = pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

// ⼊队列,队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	//申请新节点
	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (pq->phead ==NULL)
	{
		pq->phead = pq->ptail = newnode;
	}
	else
	{
		//队列不为空
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = pq->ptail->next;
	}
	pq->size++;
}
//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;
}
// 出队列,队头
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	//只有一个结点的情况
	if (pq->phead == pq->ptail)
	{
		free(pq->phead);
		pq->phead = pq->ptail = NULL;
	}
	else
	{
		//删除头元素 
		QueueNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->size--;
}

//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->phead->data;
}
//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->ptail->data;
}
//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}

//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//assert(!QueueEmpty(pq));
	QueueNode* pcur = pq->phead;
	while (pcur)
	{
		QueueNode* Next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = Next;
	}
	pq->phead = pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}
typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;

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

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);   
    }
    else{
        QueuePush(&obj->q2,x);
    }
}
int myStackPop(MyStack* obj) {
    Queue*empQ=&obj->q1;
    Queue*noneQ=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        noneQ=&obj->q1;
        empQ=&obj->q2;
    }
    while(QueueSize(noneQ)>1)
    {
        int front=QueueFront(noneQ);
        QueuePush(empQ,front);
        QueuePop(noneQ);
    }
    int pop=QueueFront(noneQ);
    QueuePop(noneQ);
    return pop;
}

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);
    obj=NULL;
}

/**
 * Your MyStack struct will be instantiated and called as such:
 * MyStack* obj = myStackCreate();
 * myStackPush(obj, x);
 
 * int param_2 = myStackPop(obj);
 
 * int param_3 = myStackTop(obj);
 
 * bool param_4 = myStackEmpty(obj);
 
 * myStackFree(obj);
*/

码云链接:比特就业课114期C++: 比特就业课114期C++数据结构内容 

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