用队列实现栈
Posted Tianyiya H.T.W
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了用队列实现栈相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
使用队列实现栈的下列操作：
push(x) -- 元素 x 入栈
pop() -- 移除栈顶元素
top() -- 获取栈顶元素
empty() -- 返回栈是否为空
注意:
你只能使用队列的基本操作-- 也就是 push to back, peek/pop from front, size, 和 is empty 这些操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list 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。
你可以假设所有操作都是有效的（例如, 对一个空的栈不会调用 pop 或者 top 操作）。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/implement-stack-using-queues
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
class MyStack {
private Queue<Integer> queue;
/** Initialize your data structure here. */
public MyStack() {
this.queue = new LinkedList<>();
}
private void reverseQueue(Queue<Integer> q) {
if (q.isEmpty()) {
return;
}
Integer front = q.poll();
reverseQueue(q);
q.offer(front);
}
/**
* 递归的方式逆序队列
* @param x
*/
// public void push(int x) {
// reverseQueue(queue);
// queue.offer(x);
// reverseQueue(queue);
// }
/**
* 迭代的方式逆序队列
* @param x
*/
public void push(int x) {
queue.offer(x);
int n = queue.size();
while (-- n != 0) {
queue.offer(queue.poll());
}
}
/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
public int pop() {
return queue.poll();
}
/** Get the top element. */
public int top() {
return queue.peek();
}
/** Returns whether the stack is empty. */
public boolean empty() {
return queue.isEmpty();
}
}
/**
* 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();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
心之所向，素履以往 生如逆旅，一苇以航
用两个队列实现一个栈and用两个栈实现一个队列
目录
一、用两个队列实现一个栈
1.1 问题描述
oj链接：225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）
1.2 问题分析
用两个队列来实现栈，首先我们需要了解栈和队列这两种结构各自的特点，栈要求先入后出，队列要求先进先出。
也就是说，用两个队列来模拟实现栈，主要是使用两个队列来完成先入后出的功能，而队列的特点是先入先出，在这里我们主要说明的是入栈和出栈操作：
对于入栈：
对于出栈：
总结起来即以下几点：
- 定义一个结构体Stack，包含两个队列q1和q2。
- 初始化栈时，分别初始化两个队列。
- 入栈操作时，将元素插入非空的队列中。
- 出栈操作时，将非空队列中的元素依次出队并插入另一个空队列中，直到只剩下一个元素，然后将该元素出队即可。
- 取栈顶元素时，将非空队列中的元素依次出队并插入另一个空队列中，直到只剩下一个元素，然后返回该元素即可。
- 判断栈是否为空时，判断两个队列是否都为空即可。
1.3 代码
typedef int QDatatype;
typedef struct QueueNode
struct QueueNode* next;
QDatatype data;
QNode;
typedef struct Queue
QNode* head;
QNode* tail;
int size;
Queue;
//初始化函数
void QueueInit(Queue* pq)
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
perror("malloc fail");
return;
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->head == NULL)
assert(pq->tail == NULL);
pq->head = pq->tail = newnode;
else
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
pq->size++;
//判断是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
assert(pq);
return pq->size == 0;
//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
assert(pq);
assert(!(QueueEmpty(pq)));
if (pq->head == pq->tail)
free(pq->head);
pq->head = pq->tail = NULL;
else
QNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
pq->size--;
//求队列的元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
assert(pq);
return pq->size;
//返回队首元素
QDatatype QueueFront(Queue* pq)
assert(pq);
assert(!(QueueEmpty(pq)));
return pq->head->data;
//返回队尾元素
QDatatype QueueBack(Queue* pq)
assert(pq);
assert(!(QueueEmpty(pq)));
return pq->tail->data;
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq,QDatatype x);
void QueuePop(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
QDatatype QueueFront(Queue* pq);
QDatatype QueueBack(Queue* pq);
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);
bool myStackEmpty(MyStack* obj)
return QueueEmpty(&obj->q1)&&QueueEmpty(&obj->q2);
int myStackPop(MyStack* obj)
assert(!myStackEmpty(obj));
Queue* nonemptyque = &obj->q1;
Queue* emptyque = &obj->q2;
if(QueueEmpty(&obj->q1))
nonemptyque = &obj->q2;
emptyque = &obj->q1;
while(QueueSize(nonemptyque)>1)
QueuePush(emptyque,QueueFront(nonemptyque));
QueuePop(nonemptyque);
int x = QueueFront(nonemptyque);
QueuePop(nonemptyque);
return x;
int myStackTop(MyStack* obj)
assert(!myStackEmpty(obj));
Queue* nonemptyque = &obj->q1;
Queue* emptyque = &obj->q2;
if(QueueEmpty(&obj->q1))
nonemptyque = &obj->q2;
emptyque = &obj->q1;
return QueueBack(nonemptyque);
void myStackFree(MyStack* obj)
QueueDestroy(&obj->q1);
QueueDestroy(&obj->q2);
free(obj);
二、用两个栈实现一个队列
2.1 问题描述
oj链接：232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）
2.2 问题分析
我们要用两个栈来实现一个队列，栈的特点是先入后出，队列的特点是先入先出，我们这里的目的是使用两个栈达到先入先出的目的。
与之前的用两个队列来实现栈，用两个栈来实现队列相对简单，在之前的用两个队列来实现栈，我们在出栈时需要把两个队列中的数据来回翻转，但在本题中，我们只需要定义一个栈来进行插入操作，一个用来删除。
我们固定使用栈q1来进行入队操作，使用栈q2来进行出队操作。
入队时：
直接将数据插入到q1中。
出队时：
当q2为空时，再次将q1中数据依次出栈，然后依次插入到栈q2中。
具体总结如下：
- 定义一个结构体Queue，包含两个栈s1和s2。
- 初始化队列时，分别初始化两个栈。
- 入队操作时，将元素插入非空的栈s1中。
- 出队操作时，如果栈s2为空，则将栈s1中的元素依次出栈并插入栈s2中，然后将栈s2的栈顶元素出栈即可。
- 取队首元素时，如果栈s2为空，则将栈s1中的元素依次出栈并插入栈s2中，然后返回栈s2的栈顶元素即可。
- 判断队列是否为空时，判断两个栈是否都为空即可。
2.3 代码
typedef int STDataType;
#define N 4
typedef struct Stack
STDataType* a;
int top;
int capacity;
ST;
void STInit(ST* ps);
void STDestroy(ST* ps);
void STPush(ST* ps, STDataType x);
void STPop(ST* ps);
int STsize(ST* ps);
bool STEmpty(ST* ps);
STDataType STTop(ST* ps);
//初始化函数
void STInit(ST* ps)
assert(ps);
ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType)*N);
if (ps->a == NULL)
perror("malloc fail");
return;
ps->top = 0;
ps->capacity = N;
//销毁
void STDestroy(ST* ps)
assert(ps);
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = 0;
//求栈中的元素
int STsize(ST* ps)
assert(ps);
return ps->top;
//入栈
void STPush(ST* ps, STDataType x)
assert(ps);
if (STsize(ps) == ps->capacity)
STDataType* p = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * ps->capacity * 2);
if (p == NULL)
perror("realloc fail");
return;
ps->a = p;
ps->capacity *= 2;
ps->a[ps->top] = x;
ps->top++;
//判断栈是否为空
bool STEmpty(ST* ps)
assert(ps);
return ps->top == 0;
//出栈
void STPop(ST* ps)
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));
ps->top--;
//取出栈顶元素
STDataType STTop(ST* ps)
assert(ps);
assert(!STEmpty(ps));
return ps->a[ps->top - 1];
typedef struct
ST q1;
ST q2;
MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate()
MyQueue* pst = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
if(pst==NULL)
perror("malloc fail");
return NULL;
STInit(&pst->q1);
STInit(&pst->q2);
return pst;
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x)
STPush(&obj->q1, x);
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj)
return STEmpty(&obj->q1)&&STEmpty(&obj->q2);
int myQueuePop(MyQueue* obj)
assert(!myQueueEmpty(obj));
if(STEmpty(&obj->q2))
while(STsize(&obj->q1)>0)
STPush(&obj->q2, STTop(&obj->q1));
STPop(&obj->q1);
int x= STTop(&obj->q2);
STPop(&obj->q2);
return x;
else
int x= STTop(&obj->q2);
STPop(&obj->q2);
return x;
int myQueuePeek(MyQueue* obj)
assert(!myQueueEmpty(obj));
if(STEmpty(&obj->q2))
while(STsize(&obj->q1)>0)
STPush(&obj->q2, STTop(&obj->q1));
STPop(&obj->q1);
int x= STTop(&obj->q2);
return x;
else
int x= STTop(&obj->q2);
return x;
void myQueueFree(MyQueue* obj)
STDestroy(&obj->q1);
STDestroy(&obj->q2);
free(obj);
以上是关于用队列实现栈的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章