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【c++】使用两个栈实现一个队列(详细介绍)

时间:2016-04-12 16:07:20      阅读:269      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:c++   面试题   使用两个栈实现一个队列   栈和队列常考面试题   

使用两个栈实现一个队列


思路一:

我们设定s1是入栈的,s2是出栈的。


入队列,直接压到s1即可


出队列,先把s1中的元素倒入到s2中,弹出s2中的栈顶元素;再把s2的剩余元素全部倒回s1中。


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缺点:

每次只要出栈一个元素就要将元素倒来倒去,麻烦!!!



思路2:

入队列时:
如果s1为空,把s2中所有的元素倒出压到s1中。否则直接压入s1   

出队列时:
如果s2不为空,把s2中的栈顶元素直接弹出。否则,把s1的所有元素全部弹出压入s2中,再弹出s2的栈顶元素


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思路1无条件地每次都要将元素倒来倒去,思路2出队时较思路1简单



思路3:

我们设定s1是入栈的,s2是出栈的

入队列:直接压入元素至s1即可

出队列:如果s2不为空,把s2中的栈顶元素直接弹出。否则,把s1的所有元素全部弹出压入s2中,再弹出s2的栈顶元素


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相比于方法2,入队直接压入即可~

那么,我们可以看出,思路三最简单,我们下面看下代码。


代码实现:


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

#include<assert.h>

//直接实现Stack,也可以用适配器实现栈,或者用库。
//将Stack基本功能实现如下:
template<class T>

class Stack
{
public:
    Stack()
        :_array(NULL)
        , _size(0)
        , _capacity(0)
    {}

    Stack<T>(const Stack<T>& s)
        : _array(new T[s._capacity])
    {
        swap(_array, s._array);
        swap(_size, s._size);
        swap(_capacity, s._capacity);
    }

    Stack<T>& operator=(const Stack<T>& s)
    {
        if (&s != this)
        {
            swap(_array, s._array);
            swap(_size, s._size);
            swap(_capacity, s._capacity);
        }
        return *this;
    }

    ~Stack()
    {
        if (_array)
        {
            delete[] _array;
            _array = NULL;
        }
    }

    void _CheckCapacity()
    {
        if (_size == 0)
        {
            _capacity = 3;
            _array = new T[_capacity];
        }
        if (_size >= _capacity)
        {
            _capacity *= 2;
            T* tmp = new T[_capacity];
            for (int index = 0; index < _size; index++)
            {
                tmp[index] = _array[index];
            }
            delete[] _array;
            _array = tmp;
        }
    }

    void Push(const T& x)
    {
        _CheckCapacity();
        _array[_size++] = x;
    }

    void Pop()
    {
        if (_size == 0)
        {
            return;
        }
        --_size;
    }

    size_t Size()
    {
        return _size;
    }

    bool Empty()
    {
        return Size() == 0;
    }

    T& Top()
    {
        assert(_size > 0);
        return _array[_size - 1];
    }

private:
    T* _array;
    size_t _size;
    size_t _capacity;
};


template<class T>
class Queue
{
public:
    void InQueue(const T& x)
    {
        s1.Push(x);
    }

    void OutQueue()
    {
        //栈s2为空,则将栈s1的元素全部倒入s2中,再弹出最上面的那个元素
        if (s2.Empty())
        {
            while (!s1.Empty())
            {
                s2.Push(s1.Top());
                s1.Pop();
            }
            s2.Pop();
        }

        //栈s2不为空,直接弹出元素
        else
        {
            s2.Pop();
        }
    }

    
    void Print()    //打印队列元素,分四种情况。
    {
        if (s1.Empty() && s2.Empty())
        {
            cout << "The Queue is Empty!";
        }

        else if (!s1.Empty() && s2.Empty())
        {
            while (!s1.Empty())
            {
                s2.Push(s1.Top());
                s1.Pop();
            }

            while (!s2.Empty())
            {
                cout << s2.Top() << "  ";
                s2.Pop();
            }
        }

        else if (s1.Empty() && !s2.Empty())
        {
            while (!s2.Empty())
            {
                cout << s2.Top() << "  ";
                s2.Pop();
            }
        }

        else
        {
            while (!s2.Empty())
            {
                cout << s2.Top() << "  ";
                s2.Pop();
            }

            while (!s1.Empty())
            {
                s2.Push(s1.Top());
                s1.Pop();
            }

            while (!s2.Empty())
            {
                cout << s2.Top() << "  ";
                s2.Pop();
            }
        }
        cout << endl;
    }

private:
    Stack<T> s1;    //入队
    Stack<T> s2;    //出队
};



//测试两个栈实现一个队列
void Test1()
{
    Queue<int> q1;
    q1.InQueue(1);
    q1.InQueue(2);
    q1.InQueue(3);
    q1.InQueue(4);
    /*q1.Print();*/

    q1.OutQueue();
    /*q1.Print();*/
    q1.InQueue(5);
    q1.InQueue(6);
    q1.InQueue(7);

    q1.Print();
}



int main()
{
    Test1();
    system("pause");
    return 0;
}


(1个细节):


      注意再将元素倒入另一个栈时,代码并不是先pop,再push。因为这样push后元素就找不到了。因此要先访问到栈顶元素top,再push,而后pop。

本文出自 “C语言100-200素数” 博客,请务必保留此出处http://10740184.blog.51cto.com/10730184/1763006

【c++】使用两个栈实现一个队列(详细介绍)

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