力扣225. 用队列实现栈

题目

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(pushtoppop 和 empty)。

实现 MyStack 类:

  • void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
  • int pop() 移除并返回栈顶元素。
  • int top() 返回栈顶元素。
  • boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。

题解

将元素压入栈顶,即将元素插入队尾,注意要插入到不为空的队列中,如果两个队列均为空,随便插入一个队列即可。取栈顶元素时,将不空队列中的元素插入空队列中,当不空队列中只剩下一个元素时,该元素为栈顶元素。

代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
#include <errno.h>typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);
QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);//队列初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//队列销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->phead;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");return;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->ptail == NULL){assert(pq->phead == NULL);pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}//出队
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->phead->next == NULL){//单个节点,直接删除free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else{//多个节点,相当于头删QNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}pq->size--;
}//队头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}//队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}//队列长度
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;
}typedef struct {Queue q1;Queue q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* obj = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(&obj->q1);QueueInit(&obj->q2);return obj; 
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) {if(!QueueEmpty(&obj->q1)){QueuePush(&obj->q1,x);}else{QueuePush(&obj->q2,x);}
}int myStackPop(MyStack* obj) {Queue* pEmptyQ = &obj->q1;Queue* pNonEmptyQ = &obj->q2;if(!QueueEmpty(&obj->q1)){pEmptyQ = &obj->q2;pNonEmptyQ = &obj->q1;}while(QueueSize(pNonEmptyQ) > 1){QueuePush(pEmptyQ,QueueFront(pNonEmptyQ));QueuePop(pNonEmptyQ);}int top = QueueFront(pNonEmptyQ);QueuePop(pNonEmptyQ);return top;
}int myStackTop(MyStack* obj) {if(!QueueEmpty(&obj->q1)){return QueueBack(&obj->q1);}else{return QueueBack(&obj->q2);}
}bool myStackEmpty(MyStack* obj) {return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}void myStackFree(MyStack* obj) {QueueDestroy(&obj->q1);QueueDestroy(&obj->q2);free(obj);
}

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