用队列实现栈
- 😉 1.题目来源
- 👀2.题目描述
- 🤔3.解题思路
- 🥳4.代码展示
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😉 1.题目来源
LeetCode用队列实现栈
🚨注意：本题涉及到有关数据结构——队列和栈，这两章节的知识点，如有小伙伴还不熟栈的，可以先复习复习一下有关栈的相关知识，复习的地方我也提供了哦🙂，所用到的知识点——栈，所用到的知识点——队列
🚨注意：同样的本题是使用纯C语言实现的.
👀2.题目描述
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：
1.void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
2.int pop() 移除并返回栈顶元素。
3.int top() 返回栈顶元素。
4.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。
🤔3.解题思路
- 从题目要求我们知道，要用两个队列实现栈的功能，这个就是用队列实现栈
- 开始做题之前我们首要的是明白队列和栈的特点。这里我们就简单的提一下，具体的知识请看上述给的链接。💯队列——队列的特性是👍
先进的先出，就跟食堂打饭一样，先到的先打饭，打完饭就可以走了。栈——栈的特性是👍先进的后出，就跟我们在桌子上叠书一样，想要拿到最底下的书就要先把最上面的书先拿走。 - 搞清楚特性之后，我们就可以开始分析了。首先
无论是队列还是栈，插入数据都是往尾插入的，关键就是怎么使用队列实现栈的尾删。我们知道队列删除是头删，同样可以拿到头的数据，而且我们有两个队列，我们能不能先把第一个队列的（n-1）个数据放到另一个队列里面，再把最后剩下的那个数据删除，这个样子就实现了栈的尾删。那既然有两个队列，🤔怎么知道数据从那个队列放到那个队列里面去呢？💡这个简单只要判断两个队列那个为空，另一个数据不为空，就把数据放到为空的队列中去。
- 🙂同时解释一下我们oj刷题的时出现的一些一些疑问
typedef struct {
} MyStack;
MyStack* myStackCreate() {
}
这个是我们题目出现的函数接口，我来解释一下表示什么意思。
- 题目已经明确我们要使用两个链表来实现栈，所有我们就得创建两个队列的，而我们通常遇到这种两个及以上的要使用的成员时，👍
为了减少传递的参数，以及代码的可读性，简洁性，😮我们通常会用一个结构体把他们封装起来，所以我们的上述结构体就是用来创建两个队列的，并且这个结构体还是个匿名结构体，匿名结构体的特点就是只能用一次，这里我们只需要使用一次即可，所以匿名合理。 - 而另一个函数接口是用来
初始化我们的结构体的，并返回结构体指针。🎇
🥳4.代码展示
//队列函数接口
typedef int QueueDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QueueDataType data;
}QNode;
typedef struct Node
{
QNode* head;
QNode* tail;
int size;
}Node;
void QueueInit(Node* pq);
void QueueDestroy(Node* pq);
void QueuePushu(Node* pq, QueueDataType x);
void QueuePop(Node* pq);
QueueDataType QueueFindFront(Node* pq);
QueueDataType QueueFindBack(Node* pq);
bool QueueEmpt(Node* pq);
int QueueSize(Node* pq);
void QueueInit(Node* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueueDestroy(Node* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->tail = pq->head = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueuePushu(Node* pq, QueueDataType x)
{
assert(pq);
QNode* newNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newNode == NULL)
{
perror("malloc");
exit(-1);
}
newNode->data = x;
newNode->next = NULL;
if (pq->tail == NULL)
{
pq->tail = pq->head = newNode;
}
else
{
pq->tail->next = newNode;
pq->tail = newNode;
}
pq->size++;
}
void QueuePop(Node* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpt(pq));
Node* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
if (pq->head == NULL)
{
pq->tail = NULL;
}
pq->size--;
}
QueueDataType QueueFindFront(Node* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpt(pq));
return pq->head->data;
}
QueueDataType QueueFindBack(Node* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpt(pq));
return pq->tail->data;
}
bool QueueEmpt(Node* pq)
{
assert(pq);
return pq->head == NULL;
}
int QueueSize(Node* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
//函数实现
typedef struct {
//创建两个队列
Node q1;
Node q2;
} MyStack;
MyStack* myStackCreate() {
MyStack* ret = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
//初始化队列
QueueInit(&ret->q1);
QueueInit(&ret->q2);
//返回结构体指针
return ret;
}
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
//判断那个队列不为空，遍插入数据
if (!QueueEmpt(&obj->q1))
{
QueuePushu(&obj->q1,x);
}
else
{
QueuePushu(&obj->q2,x);
}
}
int myStackPop(MyStack* obj) {
//判断那个为空，（n-1）个数据放到空的队列中
Node* empt = &obj->q1;
Node* noEmpt = &obj->q2;
if (!QueueEmpt(&obj->q1))
{
noEmpt = &obj->q1;
empt = &obj->q2;
}
while (QueueSize(noEmpt)>1)
{
QueuePushu(empt,QueueFindFront(noEmpt));
QueuePop(noEmpt);
}
int top = QueueFindFront(noEmpt);
QueuePop(noEmpt);
return top;
}
int myStackTop(MyStack* obj) {
if (!QueueEmpt(&obj->q1))
{
return QueueFindBack(&obj->q1);
}
else
{
return QueueFindBack(&obj->q2);
}
}
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
//两个队列为空才为空
return QueueEmpt(&obj->q1) && QueueEmpt(&obj->q2);
}
void myStackFree(MyStack* obj) {
//显示放队列
QueueDestroy(&obj->q1);
QueueDestroy(&obj->q2);
//在释放结构体
free(obj);
}
