初阶数据结构习题【14】（4栈和队列）—

初阶数据结构习题【14】（4栈和队列）——225. 用队列实现栈

1. 题目描述

力扣在线OJ——225. 用队列实现栈

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。 i
nt top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意：
你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可

示例：
输入：
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

2. 思路

1、保持一个队列为空，一个队列存数据
2、出栈，把前面数据倒入空队列

3. 代码实现

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode {QDataType data;struct QueueNode* next;} QNode;typedef struct Queue {QNode* head;QNode* tail;int size;
} Queue;// 初始化队列
void QueueInit(Queue* pq) {assert(pq);pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq) {assert(pq);QNode* cur = pq->head;while (cur) // 遍历队列{QNode* next = cur->next; // 找到当前节点的下一个结点free(cur);cur = next; // 继续往后走}pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType data) {QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL) {perror("QueueDestroy::malloc fail!");return;}newnode->data = data;newnode->next = NULL;if (pq->head == NULL) {assert(pq->tail == NULL);pq->head = pq->tail = newnode;} else {// 尾插pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++;
}
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* pq) {assert(pq);assert(pq->head != NULL);/*  QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;if (pq->head == NULL)pq->tail = NULL;*/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--;
}
// 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
int QueueEmpty(Queue* pq) {assert(pq);return pq->size == 0;
}
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* pq) {assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;
}
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq) {assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq) {assert(pq);return pq->size;
}typedef struct {Queue q1;Queue q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* pst = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));if (pst == NULL) {perror("malloc fail");return NULL;}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) {Queue* emptyQ = &obj->q1;Queue* nonemptyQ = &obj->q2;if (!QueueEmpty(&obj->q1)) {emptyQ = &obj->q2;nonemptyQ = &obj->q1;}// 倒数据while (QueueSize(nonemptyQ) > 1) {QueuePush(emptyQ, QueueFront(nonemptyQ));QueuePop(nonemptyQ);}int top = QueueFront(nonemptyQ);QueuePop(nonemptyQ);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);
*/