用两个队列实现一个栈


题目:
说明如何用两个队列来实现一个栈,并分析有关栈操作的运行时间。

解法:
1.有两个队列q1和q2,先往q1内插入a,b,c,这做的都是栈的push操作。
2.现在要做pop操作,即要得到c,这时可以将q1中的a,b两个元素全部dequeue并存入q2中,这时q2中元素为a,b,对q1再做一次dequeue操作即可得到c。
3.如果继续做push操作,比如插入d,f,则把d,f插入到q2中,
4.此时若要做pop操作,则做步骤2
5.以此类推,就实现了用两个队列来实现一个栈的目的。

注意在此过程中,新push进来的元素总是插入到非空队列中,空队列则用来保存pop操作之后的那些元素,那么此时空队列不为空了,原来的非空队列变为空了,总是这样循环。

对于push和pop操作,其时间为O(n).


#include <iostream>
#include <stack>
#include <assert.h>
using namespace std;

// 两个队列实现一个栈
template<typename T> class CStack
{
public:
    CStack() {}
    ~CStack() {}

    void mypush(const T& element);  

    void mypop();               


private:
    deque <T> m_queue1;
    deque <T> m_queue2;
};

template<typename T> void CStack<T>::mypop()
{
    if (m_queue1.size() == 0)
    {
        while (m_queue2.size() > 1)
        {
            T& data = m_queue2.front();
            m_queue2.pop_front();
            m_queue1.push_back(data);
        }
        assert(m_queue2.size() == 1); //确保队列2内有一个元素
        T& result = m_queue2.front();
        m_queue2.pop_front();
        cout << result << endl;
    }

    else if (m_queue2.size() == 0)
    {
        while (m_queue1.size() > 1)
        {
            T& data = m_queue1.front();
            m_queue1.pop_front();
            m_queue2.push_back(data);
        }
        assert(m_queue1.size() == 1); //确保队列1内有一个元素
        T& result = m_queue1.front();
        m_queue1.pop_front();
        cout << result << endl;
    }
}


template<typename T> void CStack<T>::mypush(const T& element)
{
    if (m_queue1.size() > 0)
    {
        m_queue1.push_back(element);
    }
    else if (m_queue2.size() > 0)
    {
        m_queue2.push_back(element);
    }
    else
    {
        m_queue1.push_back(element);
    }
}
int main()
{
    CStack<int> myStack;
    myStack.mypush(1);
    myStack.mypush(2);
    myStack.mypush(3);
    myStack.mypop();
    myStack.mypush(4);
    myStack.mypop();

    cout << "Hello world!" << endl;
    return 0;
}


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