【Leedcode】栈和队列必备的面试题（第三期）

news2025/1/12 6:08:49

【Leedcode】栈和队列必备的面试题（第三期）

文章目录

  • 【Leedcode】栈和队列必备的面试题（第三期）
  • 一、题目（用两个栈实现队列）
  • 二、思路+图解
    • 1.定义两个栈
    • 2.初始化两个数组栈
    • 3. 将数据放入pushST数组栈中
    • 4.删除队列数据
    • 4.返回队列顶的数据
    • 5.判断队列是否为空
    • 6.释放销毁队列
  • 三、整体源代码
  • 总结

一、题目（用两个栈实现队列）

Leedcode链接
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
这几个接口使我们需要实现的我会一 一实现并讲解！

二、思路+图解

注意：这里会用到很多栈和队列接口实现的一些知识，这里不再深究，如果想了解可以去下面两个博客！
栈的接口模拟实现 + 队列的接口模拟实现

做本题需要的接口和结构体声明！

代码如下（示例）：

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

void StackInit(Stack* ps);//初始化栈
void StackDestroy(Stack* ps);//销毁栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x);//存放栈
void StackPop(Stack* ps);//删除栈
STDataType StackTop(Stack* ps);//获取栈顶信息
int StackSize(Stack* ps);//获取栈内数据个数
bool StackEmpty(Stack* ps);//判断栈是否为空  如果是空返回true

void StackInit(Stack* ps)//初始化栈
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

void StackDestroy(Stack* ps)//销毁栈
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

void StackPush(Stack* ps, STDataType x)//存放栈数据
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		//增容
		//capacity 如果是0 那么就定义为4  如果不是0  则capacity乘以 2   三目操作符  ? :
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		//拿到新开辟的空间地址 - 更新增容后的最大空间数量  
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(Stack* ps)//删除栈
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}

STDataType StackTop(Stack* ps)//获取栈顶信息
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top-1];
}

int StackSize(Stack* ps)//获取栈内数据个数
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

bool StackEmpty(Stack* ps)//判断栈是否为空  如果是空返回true
{
	assert(ps);
	//if (ps->top == 0)
	//{
	//	return true;
	//}
	//else
	//	return false;
	return ps->top == 0;
}

1.定义两个栈

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

typedef struct {
    Stack pushST;
    Stack popST;
} MyQueue;

2.初始化两个数组栈

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* q = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    StackInit(&q->pushST);
    StackInit(&q->popST);
    return q;
}

3. 将数据放入pushST数组栈中

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    StackPush(&obj->pushST, x);
}

4.删除队列数据

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    int front = StackTop(&obj->popST);
    StackPop(&obj->popST);
    return front;
}

4.返回队列顶的数据

这里接口实现和删除队列数据很详细，这里不用删除，直接返回即可！

代码如下（示例）：

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    return StackTop(&obj->popST);
}

5.判断队列是否为空

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return StackEmpty(&obj->popST) && StackEmpty(&obj->pushST);
}

6.释放销毁队列

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    StackDestroy(&obj->popST);
    StackDestroy(&obj->pushST);
    free(obj);
}

三、整体源代码

代码如下（示例）：

typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}Stack;

void StackInit(Stack* ps);//初始化栈
void StackDestroy(Stack* ps);//销毁栈
void StackPush(Stack* ps, STDataType x);//存放栈
void StackPop(Stack* ps);//删除栈
STDataType StackTop(Stack* ps);//获取栈顶信息
int StackSize(Stack* ps);//获取栈内数据个数
bool StackEmpty(Stack* ps);//判断栈是否为空  如果是空返回true

void StackInit(Stack* ps)//初始化栈
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

void StackDestroy(Stack* ps)//销毁栈
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}

void StackPush(Stack* ps, STDataType x)//存放栈数据
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		//增容
		//capacity 如果是0 那么就定义为4  如果不是0  则capacity乘以 2   三目操作符  ? :
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail");
			exit(-1);
		}
		//拿到新开辟的空间地址 - 更新增容后的最大空间数量  
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(Stack* ps)//删除栈
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}

STDataType StackTop(Stack* ps)//获取栈顶信息
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	return ps->a[ps->top-1];
}

int StackSize(Stack* ps)//获取栈内数据个数
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}

bool StackEmpty(Stack* ps)//判断栈是否为空  如果是空返回true
{
	assert(ps);
	//if (ps->top == 0)
	//{
	//	return true;
	//}
	//else
	//	return false;
	return ps->top == 0;
}

typedef struct {
    Stack pushST;
    Stack popST;
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    //动态开辟一个空间
    MyQueue* q = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    //初始化两个数组栈
    StackInit(&q->pushST);
    StackInit(&q->popST);
    return q;
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    //将数据放入pushST数组栈中
    StackPush(&obj->pushST, x);
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    //如果popST数组栈是空的  就从pushST数组栈中尝试取数据
    //然后popST数组栈顶部就是第一个元素。删除第一个元素就符合队列先进先出的逻辑了
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        //循环条件 只要pushST不为空就进入循环
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            //将pushST数组栈中的数据放入popst数组栈中
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            //数据已经拷贝到popst数组栈中  pushST数组栈中的整个数据就可以删除了
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    //将准备删除的数据放入局部变量front（这个元素是队列的头元素）
    int front = StackTop(&obj->popST);
    //删除头元素（队列删出头元素的行为）
    StackPop(&obj->popST);
    //函数要求返回整个被删除的头元素
    return front;
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    //如果popST数组栈是空的  就从pushST数组栈中尝试取数据
    //然后popST数组栈顶部就是第一个元素。删除第一个元素就符合队列先进先出的逻辑了
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    //函数要求返回数据  返回popST数组栈的栈顶元素的数据
    return StackTop(&obj->popST);
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    //当popST 与 pushST 都是空时 return返回真true  否则为假 false
    return StackEmpty(&obj->popST) && StackEmpty(&obj->pushST);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    //将popST 与 pushST 的空间先销毁 后 释放 obj指针指向的空间
    StackDestroy(&obj->popST);
    StackDestroy(&obj->pushST);
    free(obj);
}

/**
 * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = myQueueCreate();
 * myQueuePush(obj, x);
 
 * int param_2 = myQueuePop(obj);
 
 * int param_3 = myQueuePeek(obj);
 
 * bool param_4 = myQueueEmpty(obj);
 
 * myQueueFree(obj);
*/

在这里插入图片描述

总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了【Leedcode】中栈和队列必备的面试题（第三期）
如果我的博客对你有所帮助记得三连支持一下，感谢大家的支持！
在这里插入图片描述

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