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队列(先进先出)和栈(先进后出)都是常用的经常讨论的基本的数据结构,本文要讨论的是一对有趣的问题:如何用两个栈(队列)实现一个队列(栈),下面将分别说明,并附示例代码。
1、用两个栈实现一个队列
基本思路:初始有两个空栈s1和s2,当入队列是,将元素加入s1,而出队列则从s2出,当然s1与s2之间存在一定的交互。
之后弹出s2中的栈顶元素(即为队列的首元素)删除即可。
代码实现以及简单的测试代程序如下:
/*用栈实现队列的功能: *要用到两个栈,一个用于入队列,一个用于出队列 * by F8Master *FileName: QueueByStack.cpp */ #include <stack> #include<iostream> using namespace std; template<class T> class MyQueue { public: MyQueue(){}; ~MyQueue(){}; void push(T &item)//队尾压入元素 { s1.push(item); } void pop()//删除队首元素 { if(s2.empty())//栈2为空 { if(s1.size()==0)//两个栈均为空,则队列为空 { cout<<"队列为空,无元素弹出"<<endl; return ; } while(!s1.empty())//将栈1的元素全部压入栈2中 { s2.push(s1.top()); s1.pop(); } } s2.pop(); } T front()//取队首元素 { if(s2.empty())//栈2为空 { if(s1.size()==0)//两个栈均为空,则队列为空 { cout<<"队列为空"<<endl; return NULL; } while(!s1.empty())//将栈1的元素全部压入栈2中 { s2.push(s1.top()); s1.pop(); } } return s2.top(); } int size() { return s1.size()+s2.size(); } private: stack<T> s1; stack<T> s2; }; //简单的测试 void test_MyQueue() { cout<<"-----Test MyQueue------"<<endl; MyQueue<int> mq; for(int i = 1;i<=10;i++) mq.push(i); cout<<"队首元素出队:"; cout<<mq.front()<<" "<<endl; mq.pop(); cout<<"此时队首元素为:"<<mq.front()<<endl; for(int i = 11;i<=20;i++) mq.push(i); int n = mq.size(); cout<<"队列元素依次显示并出队:"<<endl; for(int i =0;i<n;i++) { cout<<mq.front()<<" "; mq.pop(); } }
测试截图:
2、两个队列实现一个栈
基本思路:初始有两个空队列q1和q2,q1用于存储栈中元素,q2用于在pop()和top()操作时候临时存放q1的元素。
入栈push():将元素直接加入队列q1的尾部
出栈pop():先判断队列q1元素数目是否为1,若为一,直接弹出并删除即可;若多于1,则将q1中元素弹出并加入q2直至q1剩余一个元素,将其删除,然后将
q2暂存的元素弹出并压入q1即可。
获得栈顶元素top():与pop()操作类似,只是对于q1中的最后一个元素,将其返回而不是删除。
实现代码及简单的测试程序如下:
/*用队列实现栈的功能: *要用到两个队列,队列一用于存储,队列而用于临时调整队列一以便弹出元素 * by F8Master */ #include <queue> #include<iostream> using namespace std; template<class T> class MyStack { public: MyStack(){}; ~MyStack(){}; void push(T item)//压入元素到栈顶 { q1.push(item); //cout<<item<<" 压入栈"<<endl; } void pop()//弹出栈顶元素,但不返回 { T temp; if(q1.size()>1) { while(q1.size()!=1) { temp = q1.front(); q2.push(temp); q1.pop(); } q1.pop();//弹出栈顶元素 while(!q2.empty()) { temp = q2.front(); q1.push(temp); q2.pop(); } return ; } else if(q1.size()==1) { q1.pop(); return ; } else //栈为空 { cout<<"栈为空!"<<endl; return ; } } T top()//返回栈顶元素,但不删除 { T temp,temp2; if(q1.size()>1) { while(q1.size()!=1) { temp = q1.front(); q2.push(temp); q1.pop(); } temp2 = q1.front();//此为栈顶元素,保存以留作输出 q2.push(temp2); q1.pop(); while(!q2.empty()) { temp = q2.front(); q1.push(temp); q2.pop(); } return temp2; } else if(q1.size()==1) { return q1.front(); } else //栈为空 { cout<<"栈为空!"<<endl; return NULL; } } int size() { return q1.size(); } private: queue<T> q1; queue<T> q2; }; //简单的测试 void test_MyStack() { cout<<"-----Test MyStack------"<<endl; MyStack<int> ms; for(int i = 1;i<=10;i++) ms.push(i); cout<<"栈顶元素出栈:"; cout<<ms.top()<<" "<<endl;; ms.pop(); cout<<"此时栈顶元素为: "<<ms.top()<<endl; for(int i = 11;i<=20;i++) ms.push(i); int n = ms.size(); cout<<"栈顶元素依次显示并出栈:"<<endl; for(int i =0;i<n;i++) { cout<<ms.top()<<" "; ms.pop(); } }
测试截图:
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原文地址:http://www.cnblogs.com/f8master/p/3715879.html