【初阶数据结构题目】16.用队列实现栈

用队列实现栈

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思路：

出栈：找不为空的队列，将size-1个数据导入到另一个队列中。

入栈：往不为空队列里面插入数据

取栈顶元素：

例如：

两个队列：

1. Q1：1 2 3
2. Q2：NULL

---

如果是栈的话：

1. 插入1 2 3
2. 出栈一次
3. 插入4
4. 全部出栈

得到：3 4 2 1

---

将Q1里面的1 2出栈到Q2，把3取出来，此时Q1为NULL

取出了3

往Q2里面插入4，此时Q2为1 2 4

将Q2里面的1 2出栈到Q1，此时Q2为4，把4取出来，此时Q2为NULL

取出了3 4

将Q1里面的1出栈到Q2，把2取出来 ，此时Q1为NULL

取出了3 4 2

将Q2里面的1取出来

取出了3 4 2 1

代码：

//定义队列结构
typedef int QDataType;typedef struct QueueNode {QDataType data;struct QueueNode* next;
}QueueNode;typedef struct Queue {QueueNode* phead;//队头：删QueueNode* ptail;//队尾：插int size;//保存队列有效数据个数
}Queue;//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq) {assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}// 入队列，队尾
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x) {assert(pq);//申请新结点QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL) {perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->phead == NULL) {//判断队列是否为空pq->phead = pq->ptail = newnode;}else {//队列不为空pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;//入一次，size++ 一次
}//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq) {assert(pq);return (pq->phead == NULL) && (pq->ptail == NULL);
}// 出队列，队头
void QueuePop(Queue* pq) {assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//只有一个结点的情况，避免ptail变成野指针if (pq->ptail == pq->phead) {free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else {//删除队头元素QueueNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}--pq->size;//出一次，size-- 一次
}//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq) {assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//判断队列不为空return pq->phead->data;
}//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq) {assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//判断队列不为空return pq->ptail->data;
}//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq) {assert(pq);return pq->size;//复杂度O(1)
}//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq) {assert(pq);//这里允许pq为空// assert(!QueueEmpty(pq));//判断队列不为空,空队列不需要销毁QueueNode* pcur = pq->phead;while (pcur) {QueueNode* Next = pcur->next;free(pcur);pcur = Next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//两个队列来实现栈
typedef struct {Queue q1;//队列1Queue q2;//队列2
} MyStack;//STInit
MyStack* myStackCreate() {MyStack* pst = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(&pst->q1);QueueInit(&pst->q2);return pst;
}//Push入栈
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {//往不为空的队列中插入数据if(!QueueEmpty(&obj->q1)){//如果q1不为空，执行这个QueuePush(&obj->q1,x);//往队列q1里面插入x}else{//如果q2不为空，执行这个QueuePush(&obj->q2,x);//往队列q2里面插入x}
}//Pop出栈
int myStackPop(MyStack* obj) {//找不为空的队列Queue* empQ = &obj->q1;//定义q1为空Queue* noneQ = &obj->q2;//定义q2为非空if(!QueueEmpty(&obj->q1)){//如果q1不为空，执行这个noneQ = &obj->q1;//q1是非空队列empQ = &obj->q2;//q2是空队列}//将不为空队列中size-1个数据导入到空队列中while(QueueSize(noneQ) > 1){//循环结束的判断，是只剩下一个数据int front = QueueFront(noneQ);//取队头数据QueuePush(empQ,front);//往空队列q2里面插入队头元素QueuePop(noneQ);//把非空队列q1里面的队头元素拿出来，这样下次循环出来的队头元素就不会重复了}//非空队列中只剩下一个数据------要出栈的数据int pop = QueueFront(noneQ);//把要取出的数据存起来QueuePop(noneQ);//将数据出队列，让q1变成空队列return pop;//返回要取出的数据
}//取栈顶元素：找不为空的队列，取队尾元素
//不出栈
int myStackTop(MyStack* obj) {if(!QueueEmpty(&obj->q1)){//q1不为空return QueueBack(&obj->q1);//取队尾数据}else{//q2不为空return QueueBack(&obj->q2);//取队尾数据}
}//判断栈是否为空
//也就是判断两个队列是否为空
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {//栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}//栈的销毁
//也就是判断两个队列的销毁
void myStackFree(MyStack* obj) {QueueDestroy(&obj->q1);//销毁q1QueueDestroy(&obj->q2);//销毁q2//因为MyStack* myStackCreate()里面有个指针pst，所以我们还要销毁指针objfree(obj);//销毁指向栈的指针obj = NULL;
}/*** Your MyStack struct will be instantiated and called as such:* MyStack* obj = myStackCreate();* myStackPush(obj, x);* int param_2 = myStackPop(obj);* int param_3 = myStackTop(obj);* bool param_4 = myStackEmpty(obj);* myStackFree(obj);
*/