[LeetCode]-225. 用队列实现栈-232. 用栈实现队列-编程知识

225. 用队列实现栈

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232. 用栈实现队列

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225. 用队列实现栈

225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/description/

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（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 。

示例：

思路

两个队列，每次要删除数据时，把不删除的数据先导到另一个队列，留下的数据刚好从队头开始删除。。
入队列时，入不为空的队列。出队列时，不为空队列的前N-1个数据倒入空队列中，剩下的就在队头，方便删除。

图示：

代码

//链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;//队列的结构
typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size;
}Que;
//初始化队列
void QueueInit(Que* pq);
//销毁队列
void QueueDestroy(Que* pq);
//队尾入队列
void QueuePush(Que* pq, QDataType x);
//队头出队列
void QueuePop(Que* pq);
//获取队列队头元素
QDataType QueueFront(Que* pq);
//获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Que* pq);
//检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
bool QueueEmpty(Que* pq);
//检测队列中有效元素个数
int QueueSize(Que* pq);void QueueInit(Que* pq)
{assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}void QueueDestroy(Que* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->head;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}void QueuePush(Que* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->tail == NULL){pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++;
}void QueuePop(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}pq->size--;
}QDataType QueueFront(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;
}QDataType QueueBack(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}bool QueueEmpty(Que* pq)
{assert(pq);return pq->head == NULL;
}int QueueSize(Que* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}typedef struct {Que q1;Que q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* pst=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(&pst->q1);QueueInit(&pst->q2);return pst;
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) {if(!QueueEmpty(&obj->q1)){QueuePush(&obj->q1,x);}else{QueuePush(&obj->q2,x);}
}int myStackPop(MyStack* obj) {Que* empty=&obj->q1;Que* nonEmpty=&obj->q2;if(!QueueEmpty(&obj->q1)){nonEmpty=&obj->q1;empty=&obj->q2;}while(QueueSize(nonEmpty)>1){QueuePush(empty,QueueFront(nonEmpty));QueuePop(nonEmpty);}int top=QueueFront(nonEmpty);QueuePop(nonEmpty);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);
}

232. 用栈实现队列

232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/description/

题目

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

示例：

思路

两个栈分别为pushst和popst，pushst负责插入，popst负责删除。
插入时往pushst插入。要删除时，先将pushst中的元素一个一个移出往popst中导入，再从栈顶删除，实现先入先出。
再要插入时，往pushst插入，
再要删除时，先检测popst里面是否还有元素，还有就等popst里面删完了再把pushst导入popst继续删。

popst的栈顶相当于队头，pushst的栈顶相当于队尾。

图示：

代码

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>// 下面是定长的静态栈的结构，实际中一般不实用，所以我们主要实现下面的支持动态增长的栈
//静态栈
typedef int STDataType;
#define N 10
typedef struct Stack
{STDataType _a[N];int _top; // 栈顶
}Stack;//动态栈 支持动态增长的栈
typedef int STDataType;
typedef struct stack
{STDataType* a;int top;//栈顶int capacity;//容量
}ST;//初始化栈
void STInit(ST* ps);
//销毁栈
void STDestroy(ST* ps);
//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x);
//出栈
void STPop(ST* ps);
//获取栈顶元素
STDataType Sttop(ST* ps);
//获取栈中有效元素
int STSize(ST* ps);
//检测栈中是否为空
bool STEmpty(ST* ps);//̬ջʼ
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->a = NULL;ps->capacity = 0;//ps->top = 0;//ջ
}
//
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}
//
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);if (ps->top == ps->capacity){int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);if (tmp == NULL){perror("realloc fail");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity = newCapacity;}ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}//ɾ
void STPop(ST* ps)//, STDataType x
{assert(ps);assert(ps->top > 0);--ps->top;
}STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(ps->top > 0);return ps->a[ps->top - 1];
}int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}typedef struct {ST pushst;ST popst;
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate() {MyQueue* obj=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));STInit(&obj->pushst);STInit(&obj->popst);return obj;
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {STPush(&obj->pushst,x);//直接往pushst插入
}int myQueuePop(MyQueue* obj) {int front=myQueuePeek(obj);STPop(&obj->popst);return front;
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) {if(STEmpty(&obj->popst)){//倒数据while(!STEmpty(&obj->pushst)){STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst));STPop(&obj->pushst);}}return STTop(&obj->popst);
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {return STEmpty(&obj->popst)&&STEmpty(&obj->pushst);
}void myQueueFree(MyQueue* obj) {STDestroy(&obj->popst);STDestroy(&obj->pushst);free(obj);
}