两个栈实现一个队列的C++代码实现(7)

问题：用两个栈实现一个队列，完成在队列尾部插入节点和在队列头部删除结点的功能。
由于栈的特点是先进后出，要想实现队列，必须做到先进先出；
     首先将数据输入到stack1中，这时候先进后出，再将stack1中的数据移动到stack2中，相当于将输入的数据的顺序颠倒，这样也就实现了队列的特点，先进先出。下面具体说一下队列为NULL，入队和出队的具体实现方法；
（1）判断队列是否为NULL：stack1==NULL && stack2==NULL，则队列为空；
（2）出队：如果stack1为NULL，stack2不为NULL，从stack2中直接出栈，也就是出队列；
                      如果stack1不为NULL,将stack1的数据出栈到stack2中，从stack2中直接出栈，也就是出队列；
（3）入队：如果stack2为NULL,直接入栈stack1，也即入队列；

               如果stack2不为NULL,将stack2出栈到stack1中，数据入栈stack1，也即入队列；

示意图如下所示：

         总之：我们规定stack1是入队栈，stack2是出队栈；反之也可以，这个比较随意。
        改进之处： 出队时候：如果stack1不为NULL，此时需要将stack1中的元素移动到stack2中，其实不需要全部移完，如果移到stack1中只有一个元素的时候，就直接可以出栈，不需要将最后一个元素移动到stack2中，再在stack2中出栈；入栈也一样可以避免一次入栈和出栈，这对于频繁入栈出栈的程序可以大大提高它的效率。
实现一：利用容器。具体代码如下：

#include<iostream>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
stack<int> s1;
stack<int> s2;
void InQueue(int number)//入队
{
	if(s2.empty())
	{
		s1.push(number);//stack1入栈，即入栈；
		cout<<"InQueue:"<<number<<endl;
		return;
	}
	while(!s2.empty())
	{
		s1.push(s2.top());
		s2.pop();
	}
	s2.push(number);
	cout<<"InQueue:"<<number<<endl;
	/*这里为什么而是stack2入队？这主要是做了一个改进，其实和上面的步骤(1)(2)(3)不矛盾，因为stack1是入队栈，number进入stack1后可能马上就要出栈，所以又要将stack1中的数据移动到stack2中，所以避免了一个数据的入栈和出栈，提高了效率；*/
}
void OutQueue()
{
	if(s1.empty())//s2出栈,即出队；
	{
		cout<<"OutQueue:"<<s2.top()<<endl;
		s2.pop();
		return;
	}
	while(s1.size()>1)
	{
		s2.push(s1.top());
		s1.pop();
	}
	cout<<"OutQueue:"<<s1.top()<<endl;
	s1.pop();
	/*这里为什么而是stack1队队？这主要也是做了一个改进，同样和上面的步骤(1)(2)(3)不矛盾。因为stack2是出队栈，stack1中的number进入stack2后马上就要出栈，所以当stack1中只剩下一个元素的时候就是出栈的数据，就不必入栈stack2，同样也是避免了一个数据的入栈和出栈，提高了效率；*/
}
bool IsEmpty()//判断队列是否为NULL;
{
	if(s1.empty() && s2.empty())
		return 1;
	else
		return 0;
}
int main()
{
	int array[]={1,2,3};
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		InQueue(array[i]); //全部入队：1,2,3；
	}
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		if(IsEmpty()) //判断是否为NULL;
			return NULL;
		OutQueue();        //全部出队：1,2,3；
	}
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

方案二：链表实现栈：

#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct My_Stack
{
	int number;
	My_Stack*next;
}stack1,stack2;
stack1 *pHead1=NULL;
stack2 *pHead2=NULL;
My_Stack *pEnd=NULL;
My_Stack *pNode=NULL;
void instack(My_Stack **phead,int data)
{
	pNode=new My_Stack;
	pNode->number=data;
	pNode->next=NULL;
	if(NULL==*phead)
	{
		*phead=pNode;
		pEnd=pNode;
	}
	else
	{
		pNode->next=*phead;
		*phead=pNode;
	}
}
int outstack(My_Stack **phead)
{
	My_Stack *temp=(*phead);
	int number=0;
	if(*phead)
	{
		(*phead)=(*phead)->next;
		number=temp->number;
		delete temp;
		temp=NULL;
		return number;
	}
	return NULL;
}
void InQueue(My_Stack **phead1,My_Stack **phead2,int data)//入队
{
	if(NULL==(*phead2))
	{
		instack(phead1,data);//stack1入栈，即入栈；
		cout<<"NN-InQueue:"<<data<<endl;
		return;
	}
	while(*phead2)
	{
		instack(phead1,outstack(phead2));
	}
	instack(phead2,data);
	cout<<"NN-InQueue:"<<data<<endl;
}
void OutQueue(My_Stack **phead1,My_Stack **phead2)
{
	if(NULL==*phead1)//s2出栈,即出队；
	{
		cout<<"NN-OutQueue:"<<outstack(phead2)<<endl;
		return;
	}
	while(*phead1)
	{
		instack(phead2,outstack(phead1));
	}
	cout<<"NN-OutQueue:"<<outstack(phead2)<<endl;
}
bool IsEmpty()//判断队列是否为NULL;
{
	if( !pHead1 && !pHead2)
		return 1;
	else
		return 0;
}
int main()
{
	int array[]={1,2,3};
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		InQueue(&pHead1,&pHead2,array[i]); //全部入队：1,2,3；
	}
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		if(IsEmpty()) //判断是否为NULL;
			return NULL;
		OutQueue(&pHead1,&pHead2);        //全部出队：1,2,3；
	}
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：