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  • 两个栈实现一个队列完整代码2. 用栈实现队列完整代码3. 队列实现栈完整代码4. STL中栈的接口5. STL中队列的接口 1. 两个栈实现一个队列 这两道题并没有考察太多的算法,就是单纯对队列和栈特性的应用。 细节还是挺...

    1. 两个栈实现一个队列

    这两道题并没有考察太多的算法,就是单纯对队列和栈特性的应用。
    细节还是挺多需要注意的。

    题目链接

    一个栈是无法完成队列操作的,我们要时刻记住队列的性质,先入先出。
    入队列,我们可以按入栈进行操作,那么出队列呢,由于出队列是出队头的数据,我们不可能动栈底的数据,所以自然不能用一个栈。
    在这里插入图片描述
    所以我们用两个栈,一个栈用来入队列,一个栈用于出队列

      //第一个栈用于入队列,第二个栈用于出队列
        stack<int>stack1,stack2;
    

    然后构造函数初始化

    CQueue() {
         while(!stack1.empty())
         {
               stack1.pop();
         }
         while(!stack2.empty())
         {
             stack2.pop();
         }
        }
    

    入队列与入栈无差别

     void appendTail(int value) {
            stack1.push(value);
        }
        
    

    出队列需要先把在第一个栈里的数据放进第二个栈里。(因为我们要出栈底的数据不能直接出需要导入第二个栈,在第一个栈里是栈底,在第二个栈里是栈顶,然后出栈)就完成了出队列,符合先入先出
    在这里插入图片描述

     //第二个栈为空,才进行入第二个栈
            if(stack2.empty())
            {
            while(!stack1.empty())
            {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            }
            //第二个栈不为空,返回栈顶数据
            if(!stack2.empty())
            {
                 int deleteNums=stack2.top();
                 stack2.pop();
                 return deleteNums;
            }
    

    那么为什么第二个栈为空,才进行新一轮的把第一个栈的数据往它里面进行导入呢。因为我一开始没有对第二个栈为空进行判断,导致逻辑出错。

    原本应该是第二个栈为空才进行新一轮数据的导入,由于第二次模拟出队列我一开始没有对第二个栈进行判空,1刚出第二个栈,又把5导入了进来,正确的做法应该是等第二个栈里的数据全部出去,再倒入新的数据
    在这里插入图片描述

    完整代码

    class CQueue {
        //第一个栈用于入队列,第二个栈用于出队列
        stack<int>stack1,stack2;
    public:
        CQueue() {
         while(!stack1.empty())
         {
               stack1.pop();
         }
         while(!stack2.empty())
         {
             stack2.pop();
         }
        }
        
        void appendTail(int value) {
            stack1.push(value);
        }
        
        int deleteHead() {
            //第二个栈为空,才进行入第二个栈
            if(stack2.empty())
            {
            while(!stack1.empty())
            {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            }
            //第二个栈不为空,返回栈顶数据
            if(!stack2.empty())
            {
                 int deleteNums=stack2.top();
                 stack2.pop();
                 return deleteNums;
            }
            else
            {
                return -1;
            }
        }
    };
    

    2. 用栈实现队列

    题目链接

    和上面的题逻辑一样,不过这道题函数接口完整一点。
    无论是pop(出队列),还是peak(返回队头元素)
    都需要检查当stack2为空时,把stack1的元素放进stack2。对stack2进行操作,所以其实可以把这段逻辑写成接口,不过太麻烦了,直接复制了,工程中注意代码复用性写成函数封装起来就好了。

    完整代码

    class MyQueue {
        stack<int>stack1,stack2;
    public:
        /** Initialize your data structure here. */
        MyQueue() {
         
        }
        
        /** Push element x to the back of queue. */
        void push(int x) {
                stack1.push(x);
        }
        
        /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
        int pop() {
            if(stack2.empty())
            {
            while(!stack1.empty())
            {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            }
          
            int removeNums=stack2.top();
            stack2.pop();
            return removeNums;
         
    
        }
        
        /** Get the front element. */
        int peek() {
            //栈2为空,把栈1的数据放进栈2里,用于出队列
             if(stack2.empty())
            {
            while(!stack1.empty())
            {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            }
    
            //栈顶,相当于队头
            return stack2.top();
      
        }
        
        /** Returns whether the queue is empty. */
        bool empty() {
               return stack1.empty()&&stack2.empty();
        }
    };
    
    /**
     * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
     * MyQueue* obj = new MyQueue();
     * obj->push(x);
     * int param_2 = obj->pop();
     * int param_3 = obj->peek();
     * bool param_4 = obj->empty();
     */
    

    3. 队列实现栈

    题目链接

    开始就和上面一样想用两个队列实现,一个输入,一个输出,最后发现没啥用。因为你只能对队头进行操作。(像下图一样,出栈要的是4,你是队列只能对队头操作,只能拿到1,所以一个队列输入,一个队列输出是不行的。)
    在这里插入图片描述
    换一种思路,实现栈,无非就是先进后出,像上图,要想出4,我们让另一个队列暂时把除了最后一个之外的元素保存起来。然后pop掉q1的最后一个元素。q1清空
    在这里插入图片描述
    q1pop完成,符合栈的后入先出。那么接下来呢?还有其他数据。
    交换两个队列(q2赋值给为空的q1,清空q2),使用前面相同的逻辑(另一个队列保存除了最后一个元素之外的数据,这个队列pop掉这个数据)
    4 3 2 1就完成了先进后出。
    在这里插入图片描述依次迭代即可

    完整代码

    class MyStack {
        queue<int>queue1,queue2;
    public:
        /** Initialize your data structure here. */
        MyStack() {
    
        }
        
        /** Push element x onto stack. */
        void push(int x) {
                queue1.push(x);
        }
        
        /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
        int pop() {
            int n=queue1.size()-1;
            while(n)
            {
                int ret=queue1.front();
                queue2.push(ret);
                queue1.pop();
                n--;
            }
            int stackTop=queue1.front();
            queue1.pop();
            //交换两个队列
            // 相当于swap(queue1,queue2);
            queue1=queue2;
            //赋值给queue1后,清空queue2
            while(!queue2.empty())
            {
                queue2.pop();
            }
            
            return stackTop;
        }
        
        /** Get the top element. */
        int top() {
               return queue1.back();
        }
        
        /** Returns whether the stack is empty. */
        bool empty() {
    
                return queue1.empty();
        }
    };
    
    /**
     * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
     * MyStack* obj = new MyStack();
     * obj->push(x);
     * int param_2 = obj->pop();
     * int param_3 = obj->top();
     * bool param_4 = obj->empty();
     */
    

    4. STL中栈的接口

    empty()//如果栈为空返回true,否则返回false
    
    size()//返回栈中元素的个数
    
    pop()//删除栈顶元素但不返回其值
    
    top()//返回栈顶的元素,但不删除该元素
    
    push(X)//在栈顶压入新元素 ,参数X为要压入的元素
    

    5. STL中队列的接口

    push(x) 将x压入队列的末端
    
    pop() 弹出队列的第一个元素(队顶元素),注意此函数并不返回任何值
    
    front() 返回第一个元素(队顶元素)
    
    back() 返回最后被压入的元素(队尾元素)
    
    empty() 当队列为空时,返回true
    
    size() 返回队列的长度
    
    展开全文
  • 面试中常出现让你手写两个队列实现一个栈,两个栈实现一个队列的问题,很是头疼!今天就仔细将我分析,思考过的Java代码给大家分享一下:(一)两个队列实现一个栈:两个队列添加元素,哪个队列为空,由于在输出元素时...

    面试中常出现让你手写两个队列实现一个栈,两个栈实现一个队列的问题,很是头疼!今天就仔细将我分析,思考过的Java代码给大家分享一下:(一)两个队列实现一个栈:

    2df096e940f0481d4921077e9f021a7d.png

    两个队列添加元素,哪个队列为空,由于在输出元素时,要进行相应元素的移动(除去尾部元素),所以要在对应不为空的队列进行元素的添加;在输出数据时,要进行两个队列的变相操作,不为空的队列要依次向为空的队列中添加元素,直到尾元素输出即可!

    /**

    * 两个队列实现一个栈

    * @auther yangchao

    * @date 2019/7/18

    */

    public class TwoQueueImplStack {

    private Queue queue1 = new ArrayDeque<>();

    private Queue queue2 = new ArrayDeque<>();

    /**

    * 向栈中压入数据

    * @param element

    */

    public void push(Integer element) {

    //两个队列为空时,优先考虑queue1

    if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {

    queue1.add(element);

    return;

    }

    //如果queue1为空,queue2有数据,直接放入queue2

    if (queue1.isEmpty()) {

    queue2.add(element);

    return;

    }

    //如果queue1为空,queue2有数据,直接放入queue2

    if (queue2.isEmpty()) {

    queue1.add(element);

    return;

    }

    }

    /**

    * 取出栈中的数据

    * @return

    */

    public Integer poll() {

    //两个队列为空时,直接抛出异常

    if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {

    throw new RuntimeException("stack is empty");

    }

    //如果queue1为空,将queue2中的元素依次加入到 queue1, 弹出最后一个元素

    if (queue1.isEmpty()) {

    while(queue2.size() > 1) {

    queue1.add(queue2.poll());

    }

    return queue2.poll();

    }

    //如果queue2为空,将queue1中的元素依次加入到 queue2, 弹出最后一个元素

    if (queue2.isEmpty()) {

    while(queue1.size() > 1) {

    queue2.add(queue1.poll());

    }

    return queue1.poll();

    }

    return null;

    }

    public static void main(String[] args) {

    TwoQueueImplStack qs = new TwoQueueImplStack();

    qs.push(2);

    qs.push(4);

    qs.push(7);

    qs.push(5);

    System.out.println(qs.poll());

    System.out.println(qs.poll());

    qs.push(1);

    System.out.println(qs.poll());

    }

    }

    输出结果:

    7a85917be704d4761ac746d3b90e9053.png

    (二)两个栈实现一个队列:

    cb8f398f49bf6d92eade57aae8a6e999.png

    第一个栈只负责添加元素,第二个栈在弹出元素时,首先判断当前栈是否为空,若为空就直接将其第一个栈中的数据全部压入第二个栈中,然后输出栈顶元素,即可实现队列效果;若第二个栈中有数据,添加直接将其数据压入第一个栈中,输出时直接输出第二个栈顶的元素即可!

    /**

    * 两个栈实现一个队列

    * @auther yangchao

    * @date 2019/7/18

    */

    public class TwoStackImplQueue {

    private Stack stack1 = new Stack<>();

    private Stack stack2 = new Stack<>();

    /**

    * stack1只负责压入队列元素

    * @param element

    */

    public void push(Integer element) {

    stack1.add(element);

    }

    /**

    * 取出队列顶部元素

    * @return

    */

    public Integer poll() {

    //若stack2为空,将 stack1 中的元素压入 stack2

    if (stack2.isEmpty()) {

    while (stack1.size() > 0) {

    stack2.add(stack1.pop());

    }

    }

    if (stack2.isEmpty()) {

    throw new RuntimeException("queue is Empty!");

    }

    Integer head = stack2.pop();

    return head;

    }

    public static void main(String[] args) {

    TwoStackImplQueue sq = new TwoStackImplQueue();

    sq.push(1);

    sq.push(3);

    sq.push(5);

    sq.push(4);

    sq.push(2);

    System.out.println(sq.poll());

    System.out.println(sq.poll());

    sq.push(7);

    System.out.println(sq.poll());

    }

    }

    输出结果:

    1d4c87c208495d1f2145dc0096463d00.png

    每天进步一点点,继续加油......

    展开全文
  • 但是我们今天要讨论的是一个经典的面试题,那就是利用两个栈实现一个队列,两个队列实现一个栈。 要想实现这个结构,我们必须先得了解栈和队列的存储结构,以及他们各自的特性,这样我们才能解决问题。 之前栈和...

    之前我们对栈和队列的存储结构进行了一些了解,并且实现了栈和队列的一些操作,例如入栈(入队列),出栈(出队列)等。但是我们今天要讨论的是一个经典的面试题,那就是利用两个栈实现一个队列,两个队列实现一个栈。

    要想实现这个结构,我们必须先得了解栈和队列的存储结构,以及他们各自的特性,这样我们才能解决问题。

    之前栈和队列的实现我已经写过了,今天就直接利用STL库中的stack和queue。

    一、两个栈实现一个队列

    首先,我们之前了解到,栈的特性是先进后出,而队列的特性是先进先出,那么当我们需要实现的是一个队列的时候,它是先进先出的原则,而我们插入的数据放入栈中,想要获许的是栈中最下方的元素,这样就需要将栈中的所有元素都要进行出栈操作,我们利用另外一个栈去保存这些出栈的元素,然后在这个新栈中我们如果进行出栈操作,由于刚好和进栈时我们要出栈元素的顺序相反,这样就刚好实现了我们想要实现的队列的先进先出的特性。

    我们定义两个栈stack1和stack2,当我们进行入队列操作的时候,就是先将数据如栈stack1,那么怎么进行判满操作呢,当我们其中的任意一个栈满时,如果还进行入栈操作的话,那么就只能入到另外一个栈里,这样进行出栈操作的话就会出现并不能保证就是先进先出的原则了,所以我们的栈stack1满即为队列满。

    由于系统实现的stack并不需要进行判满的操作,所以我们只需要注意判空的操作,只有当两个栈均为空,那么队列即为空。

    当我们进行如队列操作时,先将他们存入栈stack1中。当我们需要进行出栈操作时,如果按照栈的实现方式的话,则出的是数值9,但是对于队列来说,应该出的是数值1,于是我们将栈stack1中出所有的元素进行出栈,并且在栈stack2中入栈。

    现在我们要进行出栈操作时,我们就可以直接在栈stack2中进行 出栈操作,即为出队列的操作。 

    那么我们的一些操作该怎么实现

    入队列(push):入队列只需要将数据入栈stack1;

    出队列(pop):
    先判断栈stack2是否为空,若不为空,则直接出栈stack2;
    若栈stack2为空,栈stack1不为空,将栈stack1中的数据全部出栈,入栈到栈stack2中,然后在出栈stack2;
    若栈stack2与stack1均为空,则直接进行返回-1;

    以下是实现代码:

    #include<iostream>
    #include<stack>
    using namespace std;
    
    template<typename T>
    class Queue
    {
    public:
    	Queue(){}
    	~Queue(){}
    
    	void Push(T val)
    	{
    		stack1.push(val);
    	}
    
    	T Pop()
    	{
    		T tmp = -1;
    		if (!stack2.empty())
    		{
    			tmp = stack2.top();
    			stack2.pop();
    		}
    		else
    		{
    			if (!stack1.empty())
    			{
    				while (!stack1.empty())
    				{
    					stack2.push(stack1.top());
    					stack1.pop();
    				}
    				tmp = stack2.top();
    				stack2.pop();
    			}
    		}
    		return tmp;
    	}
    private:
    	stack<T> stack1;
    	stack<T> stack2;
    };

    二、两个队列实现一个栈

    两个队列实现一个栈也是利用到了我们栈和队列的特性,当栈进行出栈操作的时候,先入后出,那么如果我们将入队列的数据进行出队列的话就是先入先出的原则,所以我们利用一个新的队列将除了要出栈的元素之外的其他数据元素进行出队列,然后在新的队列中进行入队列,然后在原来的队列进行出队列操作就是出栈的操作。

    这是我们的两个队列,当我们进行入栈时,将所有的数据进行入队列到队列queue1中,与栈类似,我们使用STL库中的queue,所以不需要进行判满操作。

    当我们需要出栈时,我们将queue1中除队尾的元素之外的所有元素进行出队列,然后在队列queue2中进行入队列,然后讲queue1中剩余的数据元素进行出队列,即为我们需要出栈的元素。然后我们将queue2中的所有的元素进行出队列操作,全部入队列queu1中。

    入栈(push):将数据元素直接入队列到queue1中;

    出栈(pop):
    若队列queue1不为空,则将队列queue1中除了最后一个元素之外的其他元素进行出队列,并入队列到queu2中,队列queue1中的  数据出队列,然后将queue2中的所有数据进行出队列,并且入队列到queue1中;
    若队列queue1位空,则返回-1;

    实现的代码如下:

    #include<iostream>
    #include<queue>
    using namespace std;
    
    
    template<typename T>
    class Stack
    {
    public:
    	Stack(){}
    	~Stack(){}
    
    	void Push(T val)
    	{
    		queue1.push(val);
    	}
    
    	T Pop()
    	{
    		T tmp = -1;
    		if (!queue1.empty())
    		{
    			while (queue1.size() > 1)
    			{
    				queue2.push(queue1.front());
    				queue1.pop();
    			}
    			tmp = queue1.front();
    			queue1.pop();
    			while (queue2.size() > 0)
    			{
    				queue1.push(queue2.front());
    				queue2.pop();
    			}
    		}
    		return tmp;
    	}
    
    private:
    	queue<T> queue1;
    	queue<T> queue2;
    };

     

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  • 面试中常出现让你手写两个队列实现一个栈,两个栈实现一个队列的问题,很是头疼!今天就仔细将我分析,思考过的Java代码给大家分享一下:(一)两个队列实现一个栈: 两个队列添加元素,哪个队列为空,由于在输出...

    面试中常出现让你手写两个队列实现一个栈,两个栈实现一个队列的问题,很是头疼!今天就仔细将我分析,思考过的Java代码给大家分享一下:(一)两个队列实现一个栈:

     

    两个队列添加元素,哪个队列为空,由于在输出元素时,要进行相应元素的移动(除去尾部元素),所以要在对应不为空的队列进行元素的添加;在输出数据时,要进行两个队列的变相操作,不为空的队列要依次向为空的队列中添加元素,直到尾元素输出即可!

    /**
     * 两个队列实现一个栈
     * @auther yangchao
     * @date 2019/7/18
     */
    
    public class TwoQueueImplStack {
    
        private Queue<Integer> queue1 = new ArrayDeque<>();
    
        private Queue<Integer> queue2 = new ArrayDeque<>();
    
        /**
         * 向栈中压入数据
         * @param element
         */
        public void push(Integer element) {
            //两个队列为空时,优先考虑queue1
            if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {
                queue1.add(element);
                return;
            }
    
            //如果queue1为空,queue2有数据,直接放入queue2
            if (queue1.isEmpty()) {
                queue2.add(element);
                return;
            }
    
            //如果queue1为空,queue2有数据,直接放入queue2
            if (queue2.isEmpty()) {
                queue1.add(element);
                return;
            }
        }
    
        /**
         * 取出栈中的数据
         * @return
         */
        public Integer poll() {
            //两个队列为空时,直接抛出异常
            if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("stack is empty");
            }
    
            //如果queue1为空,将queue2中的元素依次加入到 queue1, 弹出最后一个元素
            if (queue1.isEmpty()) {
                while(queue2.size() > 1) {
                    queue1.add(queue2.poll());
                }
                return queue2.poll();
            }
    
            //如果queue2为空,将queue1中的元素依次加入到 queue2, 弹出最后一个元素
            if (queue2.isEmpty()) {
                while(queue1.size() > 1) {
                    queue2.add(queue1.poll());
                }
                return queue1.poll();
            }
            return null;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            TwoQueueImplStack qs = new TwoQueueImplStack();
            qs.push(2);
            qs.push(4);
            qs.push(7);
            qs.push(5);
            System.out.println(qs.poll());
            System.out.println(qs.poll());
    
            qs.push(1);
            System.out.println(qs.poll());
        }
    
    }
    

    输出结果:

    (二)两个栈实现一个队列:

     

    第一个栈只负责添加元素,第二个栈在弹出元素时,首先判断当前栈是否为空,若为空就直接将其第一个栈中的数据全部压入第二个栈中,然后输出栈顶元素,即可实现队列效果;若第二个栈中有数据,添加直接将其数据压入第一个栈中,输出时直接输出第二个栈顶的元素即可!

    /**
     * 两个栈实现一个队列
     * @auther yangchao
     * @date 2019/7/18
     */
    
    public class TwoStackImplQueue {
    
        private Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();
    
        private Stack<Integer> stack2 = new Stack<>();
    
        /**
         * stack1只负责压入队列元素
         * @param element
         */
        public void push(Integer element) {
            stack1.add(element);
        }
    
        /**
         * 取出队列顶部元素
         * @return
         */
        public Integer poll() {
            //若stack2为空,将 stack1 中的元素压入 stack2
            if (stack2.isEmpty()) {
                while (stack1.size() > 0) {
                    stack2.add(stack1.pop());
                }
            }
            if (stack2.isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("queue is Empty!");
            }
            Integer head = stack2.pop();
            return head;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            TwoStackImplQueue sq = new TwoStackImplQueue();
            sq.push(1);
            sq.push(3);
            sq.push(5);
            sq.push(4);
            sq.push(2);
    
            System.out.println(sq.poll());
            System.out.println(sq.poll());
    
            sq.push(7);
            System.out.println(sq.poll());
        }
    
    }
    

    输出结果:

      每天进步一点点,继续加油......

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/blogtech/p/11208058.html

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两个栈实现一个队列