剑指Offer - 面试题9：用俩个栈实现队列

Posted 2021-07-18 林夕07

题目

用俩个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的俩个函数appendTail和deleteHead，分别完成在队列尾部插入节点和在队列头部删除节点的功能。

template <typename T> class CQueue
{
public:
	CQueue(void);
	~CQueue(void);

	void appendTail(const T& node);
	T deleteHead();

private:
	stack<T> stack1;
	stack<T> stack2;
};

分析

当我们添加节点时，放在stack1里面，如果我们需要输出时候，用stack2，若没有数据就把stack1里面的数据依次搬过来，刚好在stack1最里面的数据，到stack2最上面，删除即可。实现如下图

C++

#include<iostream>
#include<stack>

using namespace std;

template <typename T> class CQueue
{
public:
	CQueue(void);
	~CQueue(void);

	void appendTail(const T& node);
	T deleteHead();

private:
	stack<T> stack1;
	stack<T> stack2;
};

template<typename T>
CQueue<T>::CQueue(void)
{
}

template<typename T>
CQueue<T>::~CQueue(void)
{
}

template <typename T> void CQueue<T>::appendTail(const T& node)
{
	stack1.push(node);
}

template <typename T> T CQueue<T>::deleteHead()
{
	if (stack2.empty() == true)
	{
		while (stack1.empty() != true)
		{
			stack2.push(stack1.top());
			stack1.pop();
		}
	}

	if (stack2.empty() == true)
	{
		cout << "queue is empty!" << endl;
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	T head = stack2.top();
	stack2.pop();

	return head;
}


int main()
{
	CQueue<int> c;

	//入队
	c.appendTail(2);
	c.appendTail(3);
	c.appendTail(5);

	//出队
	cout << c.deleteHead() << endl;
	cout << c.deleteHead() << endl;
	cout << c.deleteHead() << endl;
	cout << c.deleteHead() << endl;

	return 0;
}

扩展题

用俩个队列实现一个栈。

分析

按照上面的思想，我们还是可以将queue1作为新来数据的存放点。每次进行输出，都将queue1中的数据除了最后一个都移动到queue2中，然后把唯一一个queue1中的数据保存起来，最后用于函数返回，再把所有queue2中的数据搬回queue1中即可。
下图为5、6、7已经进入queue1的队列的删除过程。

#include<iostream>
#include<queue>

using namespace std;

template <typename T> class CStack
{
public:
	CStack(void);
	~CStack(void);

	void appendelem(const T& node);
	T deleteelem();

private:
	queue<T> queue1;
	queue<T> queue2;
};

template<typename T>
CStack<T>::CStack(void)
{
}

template<typename T>
CStack<T>::~CStack(void)
{
}

template<typename T>
void CStack<T>::appendelem(const T& node)
{
	queue1.push(node);
}

template<typename T>
T CStack<T>::deleteelem()
{
	if (queue1.empty() == true)
	{
		cout << "stack is empty!" << endl;
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	int size = queue1.size();

	while (size > 1)
	{
		queue2.push(queue1.front());
		queue1.pop();
		size--;
	}

	T tmp = queue1.front();
	queue1.pop();

	size = queue2.size();

	while (size > 0)
	{
		queue1.push(queue2.front());
		queue2.pop();
		size--;
	}
	return tmp;
}


int main()
{
	CStack<int> c;
	
	//入栈
	c.appendelem(3);
	c.appendelem(4);
	c.appendelem(5);

	//出栈
	cout << c.deleteelem() << endl;
	cout << c.deleteelem() << endl;
	cout << c.deleteelem() << endl;
	cout << c.deleteelem() << endl;

	return 0;
}

本章完！