数据结构:用栈实现队列(232)LeetCode

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):

实现 MyQueue 类:

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,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。
 

示例 1:

输入:
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]

解释:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
 

提示:

1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
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)
 

进阶:

你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。

代码如下:

//定义栈的结构
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* arr;
	int capacity;
	int top;
}ST;

//初始化
void STInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

//销毁
void STDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	if (ps->arr)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

//入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->top)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail!");
			exit(1);
		}
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	//空间足够
	ps->arr[ps->top++] = x;
}

bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top == 0;
}

//出栈
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	--ps->top;
}


//取出栈顶的元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->arr[ps->top - 1];
}

//获取栈中有效元素的个数
int STSize(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

typedef struct {
    ST PushST;
    ST PopST;
} MyQueue;

//初始化
MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* pst=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    STInit(&pst->PushST);
    STInit(&pst->PopST);
    return pst;
}

//往pushST中插入数据
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    StackPush(&obj->PushST,x);
}

//
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    //1.检查PopST是否为空
    //(1).不为空,直接出
    //(2).为空的话直接将pushST中的数据导入到popST中去,再出数据
    if(StackEmpty(&obj->PopST))
    {
        //导数据
        while(!StackEmpty(&obj->PushST))
        {
            StackPush(&obj->PopST,StackTop(&obj->PushST));
            StackPop(&obj->PushST);
        }
    }
    //取栈顶的元素
    int top=StackTop(&obj->PopST);
    StackPop(&obj->PopST);
    return top;
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    //1.检查PopST是否为空
    //(1).不为空,直接出
    //(2).为空的话直接将pushST中的数据导入到popST中去,再出数据
    if(StackEmpty(&obj->PopST))
    {
        //导数据
        while(!StackEmpty(&obj->PushST))
        {
            StackPush(&obj->PopST,StackTop(&obj->PushST));
            StackPop(&obj->PushST);
        }
    }
    //取栈顶的元素
    int top=StackTop(&obj->PopST);
    return top;
}

//判空
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return StackEmpty(&obj->PushST)&& StackEmpty(&obj->PopST);
}

//销毁
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    STDestory(&obj->PushST);
    STDestory(&obj->PopST);
    free(obj);
    obj=NULL;
}

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