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数据结构学习系列之用队列实现栈功能与用栈实现队列功能

  • 队列与栈:
  • 队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的线性表;
  • 栈(Stack)是一种后进先出(LIFO)的线性表;
  • 实例1:
  • 用队列实现栈的功能;
  • 算法思想:
  • 若实现一个栈的功能,需要用到两个队列来实现此功能,创建两个队列Q1和Q2;
  • 入栈:
  • 1.先判断Q1是否为空;
  • 2.若Q1为空,则数据元素依次入队到Q1,而Q2的数据元素依次出队,并入队到Q1,即数据元素在Q1完成入栈;
  • 3.若Q1为不为空,则数据元素依次入队到Q2,而Q1的数据元素依次出队,并入队到Q2,即数据元素在Q2完成入栈;
  • 出栈:
  • 1.判断Q1是否为空;
  • 2.若Q1不为空,则Q1的数据元素出队,即数据元素在Q1出栈;
  • 3.若Q1为空且Q2不为空,则Q2的数据元素出队,即数据元素在Q2出栈;
  • 4.若Q1为空且Q2为空,即所构造的栈为空;
  • 入栈代码:
int push_stack(queue_t *Q1,queue_t *Q2,int data){if(NULL == Q1 || NULL == Q2){printf("入参为NULL\n");return -1;}int num = 0;if(is_empty(Q1)){push_queue(Q1,data);while(!is_empty(Q2)){pop_queue(Q2,&num);push_queue(Q1,num);}} else {push_queue(Q2,data);while(!is_empty(Q1)){ pop_queue(Q1,&num);push_queue(Q2,num);}}return 0;}
  • 出栈代码:
int pop_stack(queue_t *Q1,queue_t *Q2,int *data){if(NULL == Q1 || NULL == Q2 || NULL == data){printf("入参为NULL\n");return -1;}if(is_empty(Q1)){if(is_empty(Q2)){printf("栈空,出栈失败\n");} else {pop_queue(Q2,data);}} else {pop_queue(Q1,data);}return 0;}
  • 实例2:
  • 用栈实现队列的功能;
  • 算法思想:
  • 若实现一个队列的功能,需要用到两个栈来实现此功能,创建两个栈S1和S2;
  • 入队列:
  • 所有的数据元素都入栈到S1,即所有的数据元素在S1完成入队列;
  • 出队列:
  • 判断S2是否为空;
  • 若S2不为空,则数据元素在S2出栈,即数据元素在S2完成出队列;
  • 若S2为空且S1不为空,则S1中所有数据元素依次在S1出栈并依次入栈到S2,接下来,所有的数据元素在S2出栈,即所有的数据元素在S2完成出队列;
  • 若S2为空且S1为空,即所构造的队列为空;
  • 入队列代码:
int push_queue(stack_t *S1, int data){if(NULL == S1){printf("入参为NULL\n");return -1;}push_stack(S1, data);return 0;
}
  • 出队列代码:
int pop_queue(stack_t *S1, stack_t *S2, int *data){if(NULL == S1 || NULL == S2 || NULL == data){printf("入参为NULL\n");return -1;}if(!is_empty(S2)){pop_stack(S2, data);}else{if(!is_empty(S1)){int num = 0;while(!is_empty(S1)){pop_stack(S1, &num);push_stack(S2, num);}pop_stack(S2, data);}else{printf("队列为空,出队失败\n");}}return 0;
}

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