Leetcode232.用栈实现队列

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用栈实现队列

题目描述
解题思路：
代码解决：
结果与总结：

题目描述

题目来源：Leetcode232.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：

1.void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
2.int pop() 从队列的开头移除并返回元素
3.int peek() 返回队列开头的元素
4.boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

解题思路：

使用两个栈，第一个栈只用于数据的输入，第二个栈只用于数据的输出。当需要输出数据，但第二个栈为空时，先将第一个栈中的数据一个一个导入到第二个栈，然后第二个栈再输出数据即可。
在这里插入图片描述
这样就能够模拟实现一个队列了，即先输入的数据先输出。

代码解决：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>typedef char STDataType;//栈中存储的元素类型typedef struct Stack
{STDataType* a;//栈int top;//栈顶int capacity;//容量，方便增容
}Stack;//初始化栈
void StackInit(Stack* pst)
{assert(pst);pst->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);//初始化栈可存储4个元素pst->top = 0;//初始时栈中无元素，栈顶为0pst->capacity = 4;//容量为4
}//销毁栈
void StackDestroy(Stack* pst)
{assert(pst);free(pst->a);//释放栈pst->a = NULL;//及时置空pst->top = 0;//栈顶置0pst->capacity = 0;//容量置0
}//入栈
void StackPush(Stack* pst, STDataType x)
{assert(pst);if (pst->top == pst->capacity)//栈已满，需扩容{STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, sizeof(STDataType) * pst->capacity * 2);if (tmp == NULL){printf("realloc fail\n");exit(-1);}pst->a = tmp;pst->capacity *= 2;//栈容量扩大为原来的两倍}pst->a[pst->top] = x;//栈顶位置存放元素xpst->top++;//栈顶上移
}//检测栈是否为空
bool StackEmpty(Stack* pst)
{assert(pst);return pst->top == 0;
}//出栈
void StackPop(Stack* pst)
{assert(pst);assert(!StackEmpty(pst));//检测栈是否为空pst->top--;//栈顶下移
}//获取栈顶元素
STDataType StackTop(Stack* pst)
{assert(pst);assert(!StackEmpty(pst));//检测栈是否为空return pst->a[pst->top - 1];//返回栈顶元素
}//获取栈中有效元素个数
int StackSize(Stack* pst)
{assert(pst);return pst->top;//top的值便是栈中有效元素的个数
}
/*---以上代码是栈的基本功能实现，以下代码是题解主体部分---*/typedef struct
{Stack PushST;//插入数据时用的栈Stack PopST;//删除数据时用的栈
}MyQueue;/** Initialize your data structure here. */
MyQueue* myQueueCreate()
{//申请一个队列类型MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));StackInit(&obj->PopST);//初始化PopSTStackInit(&obj->PushST);//初始化PushSTreturn obj;
}/** Push element x to the back of queue. */
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x)
{//插入数据，向PushST插入StackPush(&obj->PushST,x);
}/** Get the front element. */
int myQueuePeek(MyQueue* obj)
{popST为空时，需先将pushST中数据导入popSTif (StackEmpty(&obj->PopST)){将pushST数据全部导入popSTwhile (!StackEmpty(&obj->PushST)){StackPush(&obj->PopST, StackTop(&obj->PushST));StackPop(&obj->PushST);}}//返回PopST栈顶的数据return StackTop(&obj->PopST);
}/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
int myQueuePop(MyQueue* obj)
{int top = myQueuePeek(obj);//删除数据，删除PopST栈顶的元素	StackPop(&obj->PopST);return top;
}/** Returns whether the queue is empty. */
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj)
{//两个栈均为空，则队列为空return StackEmpty(&obj->PopST) && StackEmpty(&obj->PushST);
}void myQueueFree(MyQueue* obj)
{//先释放掉两个栈StackDestroy(&obj->PopST);StackDestroy(&obj->PushST);//在释放掉队列的结构体类型free(obj);
}