题目:
225. 用队列实现栈 - 力扣(LeetCode)
准备工作
这题明确说明了需要用队列来实现栈,介于C语言没有队列的库,所以在此之前我们需要用调用之前学的队列,详见队列
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType data;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
}Queue;
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestory(Queue* pq);
// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 队头出
void QueuePop(Queue* pq);
QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
}
void QueueDestory(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->head = pq->tail = NULL;
}
// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->tail == NULL)
{
pq->head = pq->tail = newnode;
}
else
{
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
}
}
// 队头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
// 1、一个
// 2、多个
if (pq->head->next == NULL)
{
free(pq->head);
pq->head = pq->tail = NULL;
}
else
{
QNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
}
}
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->head->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->tail->data;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
int size = 0;
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
++size;
cur = cur->next;
}
return size;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->head == NULL;
}
看懂题
这样之后,我们有些小伙伴觉得自己英语不好,看不懂那些函数名,从而放弃这题,其实这里和英语好不好是没有太多关系的。注意看:
我们通过观察返回值,从而进一步确认意思。
创建结构体
“typedef struct”这个函数,有过对数据结构的基础认识,看到“struct”肯定是创建结构体。创建出的结构体决定了我们之下来的解题思路。
所以我们先来了解一下实现这题的基本思路:
我们如此反复倒数据,每次到最后一个元素就把它pop掉,所以我们避免不了要用到两个指针,指向两个链表的指针。
如此一来“typedef struct”这个函数就容易实现了。
typedef struct
{
Queue* q1;
Queue* q2;
} MyStack;
创建空间
“MyStack* myStackCreate() “:我们有了结构体,一定要初始化,不初始化会导致结构体内部的值不确定,容易出错。现在最新的“vs”如果不初始化,都编译不了了。
MyStack* myStackCreate()
{
MyStack* pq = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
if(pq == NULL)
{
perror("malloc:");
exit(-1);
}
QueueInit(&pq->q1);
QueueInit(&pq->q1);
return pq;
}
入栈
这个比较简单,谁不为空就进谁
void myStackPush(MyStack* obj, int x)
{
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
QueuePush(&obj->q1, x);
}
else
{
QueuePush(&obj->q2, x);
}
}
出栈
首先我们要注意我们不能知道是q1是空的还是q2是空的,所以我们干脆假设一个是空的,然后再来判断,又由于我们队列是可以直接头删,我们直接倒到空的那一个。
int myStackPop(MyStack* obj)
{
Queue* empty = &obj->q1;
Queue* nonempty = &obj->q2;
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
empty = &obj->q2;
nonempty = &obj->q1;
}
while(QueueSize(nonempty) > 1)
{
QueuePush(empty, QueueFront(empty));
QueuePop(nonempty);
}
//尾部
int ret = QueueFront(nonempty);
QueuePop(nonempty);
return ret;
}
取数据
谁不为空,就尾删(出队列)。
int myStackTop(MyStack* obj)
{
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
return QueueBack(&obj->q1);
}
else
{
return QueueBack(&obj->q2);
}
}
判空
两个队列同时为空
bool myStackEmpty(MyStack* obj)
{
retun QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}
释放空间
释放两个链表的同时,不要忘记释放两个指针,避免内存泄漏。
void myStackFree(MyStack* obj)
{
QueueDestory(&obj->q1);
QueueDestory(&obj->q2);
free(ps);
ps = NULL;
}
总结
我们可以发现原理(几幅图就能搞定)都不难,主要是代码的实现,需要注意许多细节,一定要注意避免内存泄漏。
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