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);
}