【力扣-232.】用栈实现队列

news2024/11/26 4:50:20

🖊作者 : D. Star.
📘专栏 : 数据结构
😆今日分享 :“多看效应”-----对越熟悉的东西越喜欢的现象，心理学上称为“多看效应”。多看效应不仅仅是在心理学实验中才出现，在生活中，人们也常常能发现这种现象。在大家新认识的人中，有时会有相貌不佳的人，最初，我们可能会觉得这个人难看，可是在多次见到此人之后，逐渐就不觉得他难看了，有时甚至会觉得他在某些方面很有魅力。

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文章目录

  • 🔎题目链接：
  • 🔎题目：
  • 🔎分块解析：
    • ✔栈的功能实现：
    • ✔用栈实现队列：
  • 🔎代码详情：
    • 家人们,点个![请添加图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/11dae7d2dd1b46b2b021edaccee67cf1.jpeg)再走呗~

🔎题目链接：

【力扣-232.】用栈实现队列

🔎题目：

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：
实现 MyQueue 类：
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明：
你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例：

输入：
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]
解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

🔎分块解析：

✔栈的功能实现：

#define DataType int

typedef struct Stack
{
	DataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

//初始化
void stackInit(ST *st);
//销毁
void stackDestory(ST* st);
//入栈
void stackPush(ST* st,DataType x);
//出栈
void stackPop(ST* st);
//获取栈顶元素
DataType stackTop(ST* st);//这里使不使用指针都可以
//判断栈是否为空
bool stackEmpty(ST* st);//这里使不使用指针都可以
//获取栈的大小
int stackSize(ST* st);//这里使不使用指针都可以


//初始化
void stackInit(ST* st)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	st->a = (DataType*)malloc(sizeof(DataType));//1个空间
	if (st->a == NULL)
	{
		perror("malloc fail:");
		exit(-1);
	}
	st->capacity = 1;
	st->top = -1;
}

//销毁
void stackDestory(ST* st)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	free(st->a);//注意：这里free的是数组的空间，不是结构体
	st->a = NULL;
	st->capacity = 0;
	st->top = -1;
}

//入栈
void stackPush(ST* st, DataType x)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	//不为空时，入栈
	// 判断数组是否满
	if (st->top + 1 == st->capacity)
	/*if(st->capacity == st->top )*/
	{
		DataType* tmp = (DataType*)realloc(st->a, 2 * sizeof(DataType) * st->capacity );
		//开辟空间失败时,返回
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail : ");
			exit(-1);
		}
		//成功时,将开辟空间的地址给到st->a
		st->a = tmp;
		st->capacity *= 2;
	}
	//尾插
	st->top++;
	st->a[st->top] = x;
}

//出栈
void stackPop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(st->top > -1);

	//出栈
	st->top--;
}

//获取栈顶元素
DataType stackTop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(!stackEmpty(st));

	return st->a[st->top];

	//assert(!stackEmpty(&st));
	//return st.a[st.top];
}

//判断栈是否为空
bool stackEmpty(ST* st)
{
	assert(st);
	//法一:
	//if (st->top > -1)
	//{
	//	return false;
	//}
	//else return true;
	
	//法二:
	return st->top == -1;
}

//获取栈的大小
int stackSize(ST* st)
{
	assert(st);

	return st->top + 1;//这里的top为下标,top刚好指向栈顶元素,所以+1;
}

✔用栈实现队列：

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


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

//返回队列开头的元素
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    assert(obj);

    //如果pop为空，则将push中的逐个转移到pop中
    if(stackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!stackEmpty(&obj->pushST))
        {
         //将push中的数据转到pop中
            stackPush(&obj->popST,stackTop(&obj->pushST));
            stackPop(&obj->pushST);
        }
    }

    return stackTop(&obj->popST);
}

//将元素 x 推到队列的末尾
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    assert(obj);

    stackPush(&obj->pushST,x);
}

//如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return stackEmpty(&obj->pushST) && stackEmpty(&obj->popST);
}

//从队列的开头移除并返回元素
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    assert(!myQueueEmpty(obj));

    int top = myQueuePeek(obj);
    stackPop(&obj->popST);

    return top;
}

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

🔎代码详情：

#define DataType int

typedef struct Stack
{
	DataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

//初始化
void stackInit(ST *st);
//销毁
void stackDestory(ST* st);
//入栈
void stackPush(ST* st,DataType x);
//出栈
void stackPop(ST* st);
//获取栈顶元素
DataType stackTop(ST* st);//这里使不使用指针都可以
//判断栈是否为空
bool stackEmpty(ST* st);//这里使不使用指针都可以
//获取栈的大小
int stackSize(ST* st);//这里使不使用指针都可以


//初始化
void stackInit(ST* st)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	st->a = (DataType*)malloc(sizeof(DataType));//1个空间
	if (st->a == NULL)
	{
		perror("malloc fail:");
		exit(-1);
	}
	st->capacity = 1;
	st->top = -1;
}

//销毁
void stackDestory(ST* st)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	free(st->a);//注意：这里free的是数组的空间，不是结构体
	st->a = NULL;
	st->capacity = 0;
	st->top = -1;
}

//入栈
void stackPush(ST* st, DataType x)
{
	assert(st);//断言st是否是空指针(因为assert不能为空)

	//不为空时，入栈
	// 判断数组是否满
	if (st->top + 1 == st->capacity)
	/*if(st->capacity == st->top )*/
	{
		DataType* tmp = (DataType*)realloc(st->a, 2 * sizeof(DataType) * st->capacity );
		//开辟空间失败时,返回
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail : ");
			exit(-1);
		}
		//成功时,将开辟空间的地址给到st->a
		st->a = tmp;
		st->capacity *= 2;
	}
	//尾插
	st->top++;
	st->a[st->top] = x;
}

//出栈
void stackPop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(st->top > -1);

	//出栈
	st->top--;
}

//获取栈顶元素
DataType stackTop(ST* st)
{
	assert(st);
	assert(!stackEmpty(st));

	return st->a[st->top];

	//assert(!stackEmpty(&st));
	//return st.a[st.top];
}

//判断栈是否为空
bool stackEmpty(ST* st)
{
	assert(st);
	//法一:
	//if (st->top > -1)
	//{
	//	return false;
	//}
	//else return true;
	
	//法二:
	return st->top == -1;
}

//获取栈的大小
int stackSize(ST* st)
{
	assert(st);

	return st->top + 1;//这里的top为下标,top刚好指向栈顶元素,所以+1;
}

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


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

//返回队列开头的元素
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    assert(obj);

    //如果pop为空，则将push中的逐个转移到pop中
    if(stackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!stackEmpty(&obj->pushST))
        {
         //将push中的数据转到pop中
            stackPush(&obj->popST,stackTop(&obj->pushST));
            stackPop(&obj->pushST);
        }
    }

    return stackTop(&obj->popST);
}

//将元素 x 推到队列的末尾
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    assert(obj);

    stackPush(&obj->pushST,x);
}

//如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return stackEmpty(&obj->pushST) && stackEmpty(&obj->popST);
}

//从队列的开头移除并返回元素
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    assert(!myQueueEmpty(obj));

    int top = myQueuePeek(obj);
    stackPop(&obj->popST);

    return top;
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    stackDestory(&obj->pushST);
    stackDestory(&obj->popST);
    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);
*/
感谢家人的阅读,若有不准确的地方 欢迎在评论区指正!

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