用队列实现栈和用栈实现队列（C 语言）

目录

一、用队列实现栈

二、 用栈实现队列

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一、用队列实现栈

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：

• 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 。

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。

示例：

输入： ["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"] [[], [1], [2], [], [], []]

输出： [null, null, null, 2, 2, false] ​

解释：

MyStack myStack = new MyStack();

myStack.push(1);

myStack.push(2);

myStack.top(); // 返回 2

myStack.pop(); // 返回 2

myStack.empty(); // 返回 False

提示：

• 1 <= x <= 9

• 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty

• 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。

代码实现：

typedef struct {Queue q1;Queue q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* obj = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));if (NULL == obj){perror("initialization failed!");exit(-1);}QueueInit(&obj->q1);QueueInit(&obj->q2);return obj;
}bool myStackEmpty(MyStack* obj) {assert(obj);return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) {assert(obj);// 让一个队列为空，让另一个队列存储数据if (!QueueEmpty(&obj->q1)){QueuePush(&obj->q1, x);}else{QueuePush(&obj->q2, x);}
}int myStackPop(MyStack* obj) {assert(obj);assert(!myStackEmpty(obj));  // 前提是栈非空// 把非空队列前面的数据导入到另一个空队列中Queue* empty = &obj->q1;Queue* nonempty = &obj->q2;if (!QueueEmpty(&obj->q1)){empty = &obj->q2;nonempty = &obj->q1;}while (nonempty->size > 1){QueuePush(empty, QueueFront(nonempty));QueuePop(nonempty);}// 移除并返回栈顶元素int top = QueueFront(nonempty);QueuePop(nonempty);return top;
}int myStackTop(MyStack* obj) {assert(obj);assert(!myStackEmpty(obj));  // 前提是栈非空if (!QueueEmpty(&obj->q1)){return QueueBack(&obj->q1);}else{return QueueBack(&obj->q2);}
}void myStackFree(MyStack* obj) {assert(obj);QueueDestroy(&obj->q1);QueueDestroy(&obj->q2);free(obj);obj = NULL;
}

(1条消息) 【数据结构第三章】- 队列_melonyzzZ的博客-CSDN博客

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二、 用栈实现队列

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾

• int pop() 从队列的开头移除并返回元素

• int peek() 返回队列开头的元素

• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明：

• 你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。

• 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例 1：

输入： ["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"] [[], [1], [2], [], [], []]

输出： [null, null, null, 1, 1, false] ​

解释：

MyQueue myQueue = new MyQueue();

myQueue.push(1); // queue is: [1]

myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)

myQueue.peek(); // return 1

myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]

myQueue.empty(); // return false

提示：

• 1 <= x <= 9

• 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty

• 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

进阶：

• 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

代码实现：

typedef struct {Stack s1;  // s1 用来入栈Stack s2;  // s2 用来出栈
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate() {MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));if (NULL == obj){perror("initialization failed!");exit(-1);}StackInit(&obj->s1);StackInit(&obj->s2);return obj;
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {assert(obj);return StackEmpty(&obj->s1) && StackEmpty(&obj->s2);
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {assert(obj);StackPush(&obj->s1, x);
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) {assert(obj);assert(!myQueueEmpty(obj));  // 前提是队列非空if (StackEmpty(&obj->s2)){// 如果 s2 为空，则需要将 s1 中的所有元素导入 s2 中while (!StackEmpty(&obj->s1)){StackPush(&obj->s2, StackTop(&obj->s1));StackPop(&obj->s1);}}return StackTop(&obj->s2);
}int myQueuePop(MyQueue* obj) {int front = myQueuePeek(obj);StackPop(&obj->s2);return front;
}void myQueueFree(MyQueue* obj) {assert(obj);StackDestroy(&obj->s1);StackDestroy(&obj->s2);free(obj);obj = NULL;
}

(1条消息) 【数据结构第三章】- 栈_melonyzzZ的博客-CSDN博客