【PTA刷题】堆栈模拟队列代码+详解

文章目录

- 题目
- C代码
- 详解

题目

设已知有两个堆栈S1和S2，请用这两个堆栈模拟出一个队列Q。

所谓用堆栈模拟队列，实际上就是通过调用堆栈的下列操作函数:

int IsFull(Stack S)：判断堆栈S是否已满，返回1或0；
int IsEmpty (Stack S )：判断堆栈S是否为空，返回1或0；
void Push(Stack S, ElementType item )：将元素item压入堆栈S；
ElementType Pop(Stack S )：删除并返回S的栈顶元素。

实现队列的操作，即入队void AddQ(ElementType item)和出队ElementType DeleteQ()。

输入格式:

输入首先给出两个正整数N1和N2，表示堆栈S1和S2的最大容量。随后给出一系列的队列操作：A item表示将item入列（这里假设item为整型数字）；D表示出队操作；T表示输入结束。

输出格式:

对输入中的每个D操作，输出相应出队的数字，或者错误信息ERROR:Empty。如果入队操作无法执行，也需要输出ERROR:Full。每个输出占1行。

输入样例:
3 2
A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 D A 6 D A 7 D A 8 D D D D T
输出样例:
ERROR:Full
1
ERROR:Full
2
3
4
7
8
ERROR:Empty

C代码

 #include<stdio.h>
int main()
{int N1,N2,max,min;scanf("%d%d",&N1,&N2);if(N1>N2){max=N1;min=N2;}else{max=N2;min=N1;}int s1[min],s2[max],top1=0,top2=0,item;char ch;scanf("%c",&ch);while(ch!='T'){if(ch=='A'){scanf("%d",&item);if(top1<min){s1[top1++]=item;}else if(top2==0){while(top1!=0){s2[top2++]=s1[--top1];}s1[top1++]=item;}else{printf("ERROR:Full\n");}}else if(ch=='D'){if(top2!=0){printf("%d\n",s2[--top2]);}else if(top2==0&&top1!=0){while(top1!=0){s2[top2++]=s1[--top1];}printf("%d\n",s2[--top2]);}else{printf("ERROR:Empty\n");}}scanf("%c",&ch);}return 0;
}

详解

当我们使用两个栈S1和S2模拟队列时，我们需要考虑如何处理入队和出队操作。

入队操作 (A item)

如果S1的大小小于它的最大容量，我们将元素压入S1。
如果S1已满，但是S2为空，我们将S1中的所有元素移动到S2中，然后再将元素压入S1。
如果S1已满，而且S2也不为空，表示队列已满，输出"ERROR:Full"。

出队操作 (D)

如果S2中有元素，我们将S2的栈顶元素弹出并输出。
如果S2为空，但是S1不为空，我们将S1中的所有元素移动到S2中，然后再将S2的栈顶元素弹出并输出。
如果S2和S1均为空，表示队列为空，输出"ERROR:Empty"。

结束操作 (T)

结束输入。

让我们根据这个逻辑来解释给出的C代码：

max和min分别表示S1和S2的最大容量。
使用两个数组S1和S2作为堆栈，以及两个指针top1和top2分别表示S1和S2的栈顶。
在输入操作中，根据输入的字符执行相应的操作。

具体步骤如下：

如果输入字符是’A’，表示入队操作。首先读取要入队的元素，然后检查S1的状态：
- 如果top1小于min，说明S1还有空间，直接将元素压入S1。
- 如果top1达到了min，但是top2为0（即S2为空），则将S1中的元素转移到S2中，然后再将元素压入S1。
- 如果top2不为0，说明队列已满，输出"ERROR:Full"。
如果输入字符是’D’，表示出队操作。首先检查S2的状态：
- 如果top2不为0，说明S2中有元素，将S2的栈顶元素弹出并输出。
- 如果top2为0，但是top1不为0，说明S2为空但S1不为空，将S1中的元素转移到S2中，然后再将S2的栈顶元素弹出并输出。
- 如果top2和top1均为0，说明队列为空，输出"ERROR:Empty"。
如果输入字符是’T’，表示结束操作。