速学数据结构 | 用队列实现栈你都被难住了？那是你没掌握好技巧

2023-11-05 11:44
文章标签 实现 技巧 数据结构 队列 掌握 速学 难住

本文主要是介绍速学数据结构 | 用队列实现栈你都被难住了？那是你没掌握好技巧，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！


在这里插入图片描述

🎬 鸽芷咕：个人主页

 🔥个人专栏:《Linux深造日志》《C++干货基地》

⛺️生活的理想，就是为了理想的生活!

📋 前言

  🌈hello！ 各位铁铁们大家好啊，栈和队列我们都学过了那么试试用队列实现栈你会嘛？。
  ⛳️本篇文章就来给大家来篇如何用队列来实现栈的全部解析让你彻底拿捏队列。
  📚本期文章收录在《数据结构&算法》，大家有兴趣可以看看呐！
  ⛺️ 欢迎铁汁们 ✔️ 点赞 👍 收藏 ⭐留言 📝！

文章目录

  • 📋 前言
  • 一、队列实现栈的具体功能
  • 二、队列实现栈的具体思路
    • 2.1 实现栈区的具体方法
    • 2.1 栈区的插入思路
    • 2.1 栈区的删除思路
  • 三、队列实现栈（具体代码）
    • 3.1 队列的准备
    • 3.2 栈区的初始化
    • 3.3 栈区的插入
    • 3.4 栈区的删除
    • 3.5 栈区的判空
    • 3.6 获取栈区的头元素
    • 3.7 栈区的销毁
  • 三、全部实现代码
  • 📝全篇总结

一、队列实现栈的具体功能

在这里插入图片描述

二、队列实现栈的具体思路

我们先来总结一下队列的特点 先进先出 ，队列的特点 是 后进先出 ：

  • 具体我们可以看一下下图来快速了解

在这里插入图片描述

  • 队列的特点是先进先出
  • 我们要实现栈的功能是后进先出

2.1 实现栈区的具体方法

我们是不是可以具体这样想，队列既然是先进先出，栈是后进先出，的意识就是我们需要每次获取的栈区数据是队列的最后一个：

  • ⁉️那可以不可以这样呢？
  • 开辟俩个队列空间，每次让其中一个为空
  • 另外一个不为空，这样就可以解决删除的问题了。

在这里插入图片描述

2.1 栈区的插入思路

这思路就很简单如果使用俩个指针来管理队列，那么插入就非常简单了，只需要考虑俩种情况：

  • 第一种当然是俩个栈区都为空的情况，还没开始插数据
  • 第二种就是已经插入数据了，那么插入的时候直接往不为空的栈区插入就好了。

2.1 栈区的删除思路

大家看如何我们使用俩个指针来管理队列，来实现栈的话那么来删除就非常简单了为什么这样说呢？

  • 既然一个队列永远为空，一个不为空
  • 那么删除的时候直接把不为空的队列插入到为空的队列
  • 留下最后一个元素用来删除就好了

在这里插入图片描述

三、队列实现栈（具体代码）

好了以上就是队列实现栈的核心思想了，只要核心思想掌握了，那么其他就是小菜了。下面我们就来快速实现一下吧：

3.1 队列的准备

这里是队列的实现代码，由于C语言库里面并没有队列这个数据结构我们就只能手动实现了：

  • 如果有想了解队列的可以看这篇文章：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int QueDataType;typedef struct QueueType {QueDataType data;struct QueueType* next;
}QueueNode;typedef struct Queue {struct QueueType* head;struct QueueType* tail;int size;
}Que;//初始化队列
void QueueInit(Que* ps);
//销毁队列
void QueueDestroy(Que* ps);
//插入数据
void QueuePush(Que* ps, QueDataType x);
//删除数据
void QueuePop(Que* ps);
//获取头数据
QueDataType QueueFront(Que* ps);
//获取尾数据
QueDataType QueueBack(Que* ps);
//获取队列长度
int QueueSize(Que* ps);
//判断是否为空
bool QueueEmpty(Que* ps);//初始化队列
void QueueInit(Que* ps)
{assert(ps);ps->head = NULL;ps->tail = NULL;ps->size = 0;
}//销毁队列
void QueueDestroy(Que* ps)
{assert(ps);QueueNode* cur = ps->head;while (cur){QueueNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}ps->head = ps->tail = NULL;ps->size = 0;
}//插入数据
void QueuePush(Que* ps, QueDataType x)
{assert(ps);QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (ps->head == NULL){ps->head = ps->tail = newnode;}else{ps->tail->next = newnode;ps->tail = newnode;}ps->size++;
}//删除数据
void QueuePop(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QueueNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}pq->size--;
}//获取头数据
QueDataType QueueFront(Que* ps)
{assert(ps);assert(!QueueEmpty(ps));return ps->head->data;
}//获取尾数据
QueDataType QueueBack(Que* ps)
{assert(ps);assert(!QueueEmpty(ps));return ps->tail->data;
}//获取队列长度
int QueueSize(Que* ps)
{assert(ps);return ps->size;
}//判断是否为空
bool QueueEmpty(Que* ps)
{assert(ps);return ps->head == NULL;
}

3.2 栈区的初始化

好了思路我们理清楚了接下来就是看看具体队列实现栈的代码到底如何实现：

  • 前面我们说过了使用俩个指针来管理队列就好了
  • 然后进行 malloc 申请空间就好了

📚 代码演示：

typedef struct {Que q1;Que q2;} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* obj = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(&obj->q1);QueueInit(&obj->q2);return obj;
}

3.3 栈区的插入

插入的话我们思想已经都知道，下面就是考验你的代码能力了：

  • 如果俩个队列为空随便插入一个就好了
  • 否则就插入另一个队列

📚 代码演示：

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {assert(obj);if(!QueueEmpty(&obj->q1)){QueuePush(&obj->q1,x);}else{QueuePush(&obj->q2,x);}}

3.4 栈区的删除

删除的思想很简单，每次搬运一下队列就好了：

  • 这里使用了一个非常实用的判定方法大家可以去看看
  • 先假设一个为空一个不为空
  • 然后如果错了就换过来

📚 代码演示：

int myStackPop(MyStack* obj) {assert(obj);Que* empty = &obj->q1;Que* noempty = &obj->q2;if(!QueueEmpty(empty)){empty = &obj->q2;noempty = &obj->q1;}while(QueueSize(noempty) > 1){QueuePush(empty, QueueFront(noempty));QueuePop(noempty);}int top = QueueFront(noempty);QueuePop(noempty);return top;
}

3.5 栈区的判空

这个就简单了只要栈中管理俩个队列的的都为空那当然都没有数据了：

  • QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2)

📚 代码演示：

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}

3.6 获取栈区的头元素

既然我们使用了俩个队列来实现栈，并且只有一个队列存放数据。

  • 那么只需要看哪个队列不为取出队尾数据就好了。

📚 代码演示：

int myStackTop(MyStack* obj) {if(!QueueEmpty(&obj->q1)){return QueueBack(&obj->q1);}else{return QueueBack(&obj->q2);}
}

3.7 栈区的销毁

老样子了，先把栈区里面的 malloc 里面的空间释放了，然后再释放栈就好了。

📚 代码演示：

void myStackFree(MyStack* obj) {  QueueDestroy(&obj->q1);QueueDestroy(&obj->q2);free(obj);}

三、全部实现代码

📚 代码演示：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int QueDataType;typedef struct QueueType {QueDataType data;struct QueueType* next;
}QueueNode;typedef struct Queue {struct QueueType* head;struct QueueType* tail;int size;
}Que;//初始化队列
void QueueInit(Que* ps);
//销毁队列
void QueueDestroy(Que* ps);
//插入数据
void QueuePush(Que* ps, QueDataType x);
//删除数据
void QueuePop(Que* ps);
//获取头数据
QueDataType QueueFront(Que* ps);
//获取尾数据
QueDataType QueueBack(Que* ps);
//获取队列长度
int QueueSize(Que* ps);
//判断是否为空
bool QueueEmpty(Que* ps);//初始化队列
void QueueInit(Que* ps)
{assert(ps);ps->head = NULL;ps->tail = NULL;ps->size = 0;
}//销毁队列
void QueueDestroy(Que* ps)
{assert(ps);QueueNode* cur = ps->head;while (cur){QueueNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}ps->head = ps->tail = NULL;ps->size = 0;
}//插入数据
void QueuePush(Que* ps, QueDataType x)
{assert(ps);QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (ps->head == NULL){ps->head = ps->tail = newnode;}else{ps->tail->next = newnode;ps->tail = newnode;}ps->size++;
}//删除数据
void QueuePop(Que* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QueueNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}pq->size--;
}//获取头数据
QueDataType QueueFront(Que* ps)
{assert(ps);assert(!QueueEmpty(ps));return ps->head->data;
}//获取尾数据
QueDataType QueueBack(Que* ps)
{assert(ps);assert(!QueueEmpty(ps));return ps->tail->data;
}//获取队列长度
int QueueSize(Que* ps)
{assert(ps);return ps->size;
}//判断是否为空
bool QueueEmpty(Que* ps)
{assert(ps);return ps->head == NULL;
}typedef struct {Que q1;Que q2;} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* obj = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(&obj->q1);QueueInit(&obj->q2);return obj;
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) {assert(obj);if(!QueueEmpty(&obj->q1)){QueuePush(&obj->q1,x);}else{QueuePush(&obj->q2,x);}}int myStackPop(MyStack* obj) {assert(obj);Que* empty = &obj->q1;Que* noempty = &obj->q2;if(!QueueEmpty(empty)){empty = &obj->q2;noempty = &obj->q1;}while(QueueSize(noempty) > 1){QueuePush(empty, QueueFront(noempty));QueuePop(noempty);}int top = QueueFront(noempty);QueuePop(noempty);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);}/*** 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);
*/

📝全篇总结

☁️ 好了以上就是队列实现栈的全部细节与过程来，大家不要忘记练习哦！
看到这里了还不给博主扣个：
⛳️ 点赞☀️收藏 ⭐️ 关注！
💛 💙 💜 ❤️ 💚💓 💗 💕 💞 💘 💖
拜托拜托这个真的很重要！
你们的点赞就是博主更新最大的动力！
有问题可以评论或者私信呢秒回哦。
在这里插入图片描述

这篇关于速学数据结构 | 用队列实现栈你都被难住了？那是你没掌握好技巧的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/349626。

相关文章

全面掌握 SQL 中的 DATEDIFF函数及用法最佳实践

全面掌握 SQL 中的 DATEDIFF函数及用法最佳实践

《全面掌握SQL中的DATEDIFF函数及用法最佳实践》本文解析DATEDIFF在不同数据库中的差异,强调其边界计算原理,探讨应用场景及陷阱,推荐根据需求选择TIMESTAMPDIFF或inte... 目录1. 核心概念：DATEDIFF 究竟在计算什么？2. 主流数据库中的 DATEDIFF 实现2.1
阅读更多...
MySQL 多列 IN 查询之语法、性能与实战技巧(最新整理)

MySQL 多列 IN 查询之语法、性能与实战技巧(最新整理)

《MySQL多列IN查询之语法、性能与实战技巧(最新整理)》本文详解MySQL多列IN查询,对比传统OR写法,强调其简洁高效,适合批量匹配复合键,通过联合索引、分批次优化提升性能,兼容多种数据库... 目录一、基础语法：多列 IN 的两种写法1. 直接值列表2. 子查询二、对比传统 OR 的写法三、性能分析
阅读更多...
Linux下删除乱码文件和目录的实现方式

Linux下删除乱码文件和目录的实现方式

《Linux下删除乱码文件和目录的实现方式》：本文主要介绍Linux下删除乱码文件和目录的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录linux下删除乱码文件和目录方法1方法2总结Linux下删除乱码文件和目录方法1使用ls -i命令找到文件或目录
阅读更多...
SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出

SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出

《SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何结果EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出功能,文中的示例代码讲解详细,... 目录安装处理自定义导出复杂场景1、列不固定，动态列2、动态下拉3、自定义锁定行/列，添加密码4、合并
阅读更多...
mybatis执行insert返回id实现详解

mybatis执行insert返回id实现详解

《mybatis执行insert返回id实现详解》MyBatis插入操作默认返回受影响行数,需通过useGeneratedKeys+keyProperty或selectKey获取主键ID,确保主键为自... 目录 两种方式获取自增 ID：1. ​​useGeneratedKeys+keyProperty（推
阅读更多...
Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控
阅读更多...
Linux在线解压jar包的实现方式

Linux在线解压jar包的实现方式

《Linux在线解压jar包的实现方式》：本文主要介绍Linux在线解压jar包的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录linux在线解压jar包解压 jar包的步骤总结Linux在线解压jar包在 Centos 中解压 jar 包可以使用 u
阅读更多...
c++ 类成员变量默认初始值的实现

c++ 类成员变量默认初始值的实现

《c++类成员变量默认初始值的实现》本文主要介绍了c++类成员变量默认初始值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录C++类成员变量初始化c++类的变量的初始化在C++中，如果使用类成员变量时未给定其初始值，那么它将被
阅读更多...
Qt使用QSqlDatabase连接MySQL实现增删改查功能

Qt使用QSqlDatabase连接MySQL实现增删改查功能

《Qt使用QSqlDatabase连接MySQL实现增删改查功能》这篇文章主要为大家详细介绍了Qt如何使用QSqlDatabase连接MySQL实现增删改查功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴... 目录一、创建数据表二、连接mysql数据库三、封装成一个完整的轻量级 ORM 风格类3.1 表结构
阅读更多...
基于Python实现一个图片拆分工具

基于Python实现一个图片拆分工具

《基于Python实现一个图片拆分工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Python实现一个图片拆分工具,可以根据需要的行数和列数进行拆分,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 简单介绍先自己选择输入的图片，默认是输出到项目文件夹中，可以自己选择其他的文件夹，选择需要拆分的行数和列数，可以通过
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2