如何用两个栈实现一个队列,以及用两个队列实现一个栈

简介:

开始

再开始开始实现之前,首先将定读者已经理解了栈和队列的区别。

如果不理解的话,可以先看看这一篇,传送门:【算法】7 分不清栈和队列?一张图给你完整体会

用两个栈实现一个队列

这本来就是一道面试题,所以如果你感兴趣的话可以先自己实现一遍。这是队列的声明:

template <typename T> class CQueue{
public:
    CQueue(void);
    ~CQueue(void);

    void appendTail(const T& node);
    T deleteHead();

private:
    stack<T> stack1;
    stack<T> stack2;
};

你要补充的就是在队列尾部插入结点和在队列头部删除结点的功能。

下面是图片演示过程,以及具体代码实现。

这里写图片描述

  • 插入abc:往stack1中依次压入了abc

  • 删除队列头:将cb依次从stack1弹出和压入stack2

  • 删除队列头:将bstack2中弹出

  • 插入d:往stack1中压入d

  • 删除队列头:将cstack2中弹出

template <typename T> void CQueue<T>::appendTail(const T& element){
    stack1.push(element);
}

template <typename T> T CQueue<T>::deleteHead(){
    if(stack2.size() <= 0){
        while(stack1.size > 0){
            T& data = stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(data);
        }
    }

    if(stack2.size() == 0){
        throw new exceptions("queue is empty");
    }

    T head = stack2.top();
    stack2.pop();

    return head;
}

用两个队列实现一个栈

写完了上面的代码,是不是也想换过来试一试呢?

同样是图片演示,以及具体代码实现。

这里写图片描述

  • 插入a:向queue1中压入a

  • 插入b:向queue1中压入b之前,先将a压入到queue2中,再将aqueue1中弹出

  • 插入cd:同上过程,最后如图所示

  • 从栈顶删除d:将queue1中的d弹出

  • 从栈顶删除c(1)queue1为空,此时先将ab依次压入queue1,再从queue2中弹出

  • 从栈顶删除c(2):将queue2中的c弹出,并将queue1中的ab弹出再压入queue2

template <typename T> class CStack {    
public:
    CStack(void);
    ~CStack(void);

    void appendTail(const T& node);
    T deleteHead();

private:
    queue<T> queue1;
    queue<T> queue2;
};

template <typename T> CStack<T>::CStack(void) {

}

template <typename T> CStack<T>::~CStack(void) {

}

template <typename T> void CStack<T>::appendTail(const T& element) {
    if (queue1.size() >= 1) {
        T& data = queue1.front();
        queue1.pop();
        queue2.push(data);
    }
    queue1.push(element);
}

template <typename T> T CStack<T>::deleteHead() {
    T head;
    if (queue1.size() >= 1) {
        head = queue1.front();
        queue1.pop();
    }
    else if (queue1.size() == 0&&queue2.size() > 0) {
        while (queue2.size() > 1) {
            T& data = queue2.front();
            queue2.pop();
            queue1.push(data);
        }
        head = queue2.front();
        queue2.pop();
        while (queue1.size() > 0) {
            T& data = queue1.front();
            queue1.pop();
            queue2.push(data);
        }
    }
    else {
        throw new exception("stack is empty");
    }
    return head;
}
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