题目一 用队列实现栈
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（push、top、pop 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：
你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 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。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
我们先来分析下题目
要求用两个队列实现一个栈 并且实现四种操作
我们来看第一个Push操作
栈的特点是什么？ 先进后出
队列的特点是什么？ 先进先出
来看图
有思路了
图上是两个队列
我们假设 注意啊 是假设
第一行的图 它就是一个栈
那么我们可以判断出 它的数据插入顺序就是 1 2 3 4
这个时候队列的头就是栈的尾
如果我们这个时候需要删除栈的头数据应该怎么办呢？
我们都知道队列的数据只能是从头开始出
也就是说 比如要将队列前面的1 2 3 全部出完之后才能开始出 4
但是我们不可能会抛弃之前的数据啊
这个时候我们就想到了第二个队列的用处了
只需要将我Pop的数据使用第二个队列来接受就可以
实现起来的图大概是这样子
这个时候我们就能删除掉头数据了
如果需要再删除一个怎么办呢？
那么只需要将上面的操作再重复一次就好了
这个时候的插入数据只需要往不为空的队列插入数据就可以了
要求首元素就是返回队列的尾
要求尾元素就是返回队列的头
也就是两个步骤
1.保持一个队列为空，一个队列存数据
2.出栈，把前面的数据倒入空队列
接下来我们来实现代码
把所有的队列代码以及接口函数拷贝进去
第一步 定义结构体
我们来看这个 我们应该怎么定义我们的Stack结构体呢？
既然是两个队列的实现的
那么是不是可以放两个队列的结构在里面？
仔细一想好像可行
我们来试试
typedef struct {
Queue q1;
Queue q2;
} MyStack;画个图方便大家理解
三个结构体的关系一目了然
第二步 实现创建（初始化）
MyStack* myStackCreate() {
MyStack*pst = ( MyStack*)malloc(sizeof( MyStack));
if(pst==NULL)
{
perror("malloc fail");
return NULL;
}
QueueInit(&pst->q1);
QueueInit(&pst->q2);
return pst;
}第三步 插入数据
这里要判断队列是否为空，不为空就插入数据，两个都为空就随机一个队列插入数据
看代码：
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
QueuePush(&obj->q1,x);
}else{
QueuePush(&obj->q2,x);
}
}第四步 删除数据
这是最难的部分，需要我们倒数据
我们先写出两个指针来判断空和非空
如果说我们的判断不正确的话 那么我们就将这两个指针翻转一下就好了
代码整体表现不变
int myStackPop(MyStack* obj) {
Queue*emptyQ = &obj->q1;
Queue*nonemptyQ = &obj->q2;
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
emptyQ = &obj->q2;
nonemptyQ=&obj->q1;
}
//倒数据
while(QueueSize(nonemptyQ)>1)
{
QueuePush(emptyQ,QueueFront(nonemptyQ));
QueuePop(nonemptyQ);
}
//记录删除值 删掉
int top = QueueFront(nonemptyQ);
QueuePop(nonemptyQ);
return top;
}第五步 返回头的值
这里我们可以分两种情况讨论
如果1不为空就返回1的尾值
如果2不为空就返回2的尾值
int myStackTop(MyStack* obj) {
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
return QueueBack(&obj->q1);
}else{
return QueueBack(&obj->q2);
}
}第六步 判空
这步就很简单，只需要判断1和2是否都为空，都为空即空
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
return QueueEmpty(&obj->q1)&&QueueEmpty(&obj->q2);
}第七步 释放
这里要依次释放销毁，类似套娃
void myStackFree(MyStack* obj) {
QueueDestroy(&obj->q1);
QueueDestroy(&obj->q2);
free(obj);
}源码
typedef int QDateType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDateType date;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
int size;
}Queue;
//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);
//队进
void QueuePush(Queue* pq, QDateType x);
//队出
void QueuePop(Queue* pq);
//判断为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);
//个数
int QueueSize(Queue* pq);
//队尾
QDateType QueueBack(Queue* pq);
//对头
QDateType QueueFront(Queue* pq);
//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
//两个结构体依次销毁 先销毁QNode
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
//再置空Queue
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}
//队进
void QueuePush(Queue* pq, QDateType x)
{
assert(pq);
//开辟新节点
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
//赋值
newnode->next = NULL;
newnode->date = x;
//判断是否为空
if (pq->head == NULL)
{
pq->head = pq->tail = newnode;
}
else
{
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
}
//个数要++
pq->size++;
}
//队出
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head!=NULL);
//只有一个节点
if (pq->head->next == NULL)
{
free(pq->head);
pq->head = pq->tail = NULL;
}
else
{
//保存下一位
QNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;//迭代
}
//个数要--
pq->size--;
}
//判断为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size == 0;
}
//大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
//队尾
QDateType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->date;
}
//对头
QDateType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->head->date;
}
typedef struct {
Queue q1;
Queue q2;
} MyStack;
MyStack* myStackCreate() {
MyStack*pst = ( MyStack*)malloc(sizeof( MyStack));
if(pst==NULL)
{
perror("malloc fail");
return NULL;
}
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*emptyQ = &obj->q1;
Queue*nonemptyQ = &obj->q2;
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
emptyQ = &obj->q2;
nonemptyQ=&obj->q1;
}
//倒数据
while(QueueSize(nonemptyQ)>1)
{
QueuePush(emptyQ,QueueFront(nonemptyQ));
QueuePop(nonemptyQ);
}
//记录删除值 删掉
int top = QueueFront(nonemptyQ);
QueuePop(nonemptyQ);
return top;
}
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);
}以上便是本文所有内容了，如有错误请各位大佬不吝赐教，感谢留言
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