栈和队列——用栈实现队列

栈的特点是先进后出，队列的特点是先进先出。根据题中要求，我们应用两个栈实现一个队列。我们可以类比用队列实现栈，我们可以先将元素都插入到栈1中，当我们想要取出元素时，我们可以将栈1中的所有数据依次插入到栈2中，这样我们就可以实现顺序的调转。但是，此时若我们只取出一个数据后我们还想要插入数据，是应该先将栈2中的数据依次挪回栈1再进行插入，还是直接在 栈1中进行插入，直接将栈1设置为专门插入的栈，将栈2设置为专门取出数据的栈。非常明显，我们应该选择第二种方法，这种方法插入取出更加的清晰方便。

1.创建结构体的结构

我们可以将两个栈封存在一个结构体中，这样方便我们去访问两个栈。

MyQueue* myQueueCreate() 
{MyQueue*obj=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));STInit(&(obj->pushst));STInit(&(obj->popst));return obj;
}

2.myQueuePush()插入数据

在这个函数中我们可以直接调用栈部分的STPush()函数，直接将数据插入到pushst中。

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) 
{STPush(&(obj->pushst),x);
}

3.myQueuePeek()返回队列的头数据

首先我们需要调用栈部分的STEmpty()函数，判断popst栈中是否有数据，如果没有数据，我们需要再次调用STEmpty()函数用来遍历pushst栈，将pushst栈中的所有数据都依次挪到popst中。如果popst中有数据，我们就可以调用STTop函数得出popst栈中的头数据，并返回他。

int myQueuePeek(MyQueue* obj) 
{if(STEmpty(&(obj->popst))){while(!STEmpty(&(obj->pushst))){int top=STTop(&(obj->pushst));STPush(&(obj->popst),top);STPop(&(obj->pushst));}}return STTop(&(obj->popst));
}

4.myQueuePop()从队列的开头移除并返回元素

myQueuePop()函数对比myQueuePeek()函数只多了一个移除元素，所以我们可以直接调用myQueuePeek()函数，先将获得的头元素存储，再调用STPop()函数将头元素移除，最后再返回。

int myQueuePop(MyQueue* obj) 
{int top=myQueuePeek(obj);STPop(&(obj->popst));return top;
}

5.myQueueEmpty()判断队列是否为空

队列为空的条件是pushst栈与popst栈均为空。

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) 
{return STEmpty(&(obj->pushst))&&STEmpty(&(obj->popst));
}

6.myQueueFree()销毁队列

想要销毁整体首先需要销毁pushst栈和popst栈，再将结构体释放。

void myQueueFree(MyQueue* obj) 
{STDestory(&(obj->pushst));STDestory(&(obj->popst));free(obj);
}

总结

完整代码如下

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
//
静态的栈
//#define N 10
//struct Stack
//{
//	int a[N];
//};//动态的栈
typedef  int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;//栈的初始化
void STInit(ST* pst);
//栈的销毁
void STDestory(ST* pst);
//栈的进栈
void STPush(ST* pst, STDataType x);
//栈的出栈
void STPop(ST* pst);
//栈的取栈顶数据
STDataType STTop(ST* pst);
//栈的判空
bool STEmpty(ST* pst);
//栈的获取栈的个数
int STSize(ST* pst);//栈的初始化
void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst->a = NULL;//top指向栈顶的下一个节点pst->top = 0;//top指向栈顶//pst->top = -1;pst->capacity = 0;
}
//栈的销毁
void STDestory(ST* pst)
{assert(pst);free(pst->a);pst->a = NULL;pst->top = 0;pst->capacity = 0;
}
//栈的进栈
void STPush(ST* pst, STDataType x)
{assert(pst);//扩容if (pst->top == pst->capacity){int newcapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : 2 * pst->capacity;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newcapacity * sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail！");exit(1);}pst->a = tmp;pst->capacity = newcapacity;}pst->a[pst->top] = x;pst->top++;
}
//栈的出栈
void STPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);pst->top--;
}
//栈的取栈顶数据
STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(pst->top > 0);return pst->a[pst->top-1];
}
//栈的判空
bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);return pst->top == 0;
}
//栈的获取栈的个数
int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst->top;
}typedef struct 
{ST pushst;ST popst;
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate() 
{MyQueue*obj=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));STInit(&(obj->pushst));STInit(&(obj->popst));return obj;
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) 
{STPush(&(obj->pushst),x);
}int myQueuePop(MyQueue* obj) 
{int top=myQueuePeek(obj);STPop(&(obj->popst));return top;
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) 
{if(STEmpty(&(obj->popst))){while(!STEmpty(&(obj->pushst))){int top=STTop(&(obj->pushst));STPush(&(obj->popst),top);STPop(&(obj->pushst));}}return STTop(&(obj->popst));
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) 
{return STEmpty(&(obj->pushst))&&STEmpty(&(obj->popst));
}void myQueueFree(MyQueue* obj) 
{STDestory(&(obj->pushst));STDestory(&(obj->popst));free(obj);
}

大家感兴趣的可以自行尝试哦~

. - 力扣（LeetCode）