实现特殊的栈和队列

Posted 2022-01-02 gcheeze

利用一个固定数组实现栈和队列

class ArrayStack //用数组实现栈

public:
    ArrayStack(int initsize) //创建一个固定长度的数组
    
        if (initsize < 0)
        
            cout << "数组长度小于0" << endl;
        
        else
        
            array = vector<int>(initsize - 1);
            size = 0;
        
    

    void push(int obj)
    
        if (size == array.size())
            cout << "栈已满" << endl;
        else
            array[size++] = obj;
    

    int pop()
    
        if (size == 0)
            cout << "栈为空" << endl;
        else
            return array[--size];

    

    int top()
    
        if (size == 0)
            return NULL;
        else
            return array[size - 1];
    

private:
    vector<int> array;
    int size;
;

class ArrayQueue //用数组实现队列

public:
    ArrayQueue(int initsize)
    
        if (initsize < 0)
            cout << "数组长度小于0" << endl;
        else
        
            vector<int> array(initsize-1);
            size = 0;
            start = 0;
            end = 0;
        
    
   
    void push(int obj)
    
        if (size == array.size())
            cout << "队列已满" << endl;
        else
        
            array[end++] = obj;
            size++;
            if (end == array.size()) //当队尾到达数组的最后一个位置时，队尾指针转而指向数组的第一个位置
                end = 0;
        
    

    int pop()
    
        if (size == 0)
            cout << "队列为空" << endl;
        else
        
            size--;
            int tmp = start;
            if (start == array.size() - 1) //当队首到达数组的最后一个元素时，经过pop操作，指向数组的第一个元素
                start = 0;
            else
                start++;
            return array[tmp];
        
    
    
    int top()
    
        if(size == 0)
            return NULL;
        else
            return array[start];
    

private:
    vector<int> array;
    int size;
    int start; //指向队首
    int end;  //指向队尾元素的后一个位置，该位置为空
;

具有返回min功能的栈

使用两个栈，一个为data栈，一个为min栈。在进行push操作时，首先向data栈中push值，如果push的值小于min栈的栈顶，则向min栈中push这个值，如果大于等于min栈的栈顶，则再push一个min栈栈顶的值。在进行pop操作时，data栈和min栈都对栈顶进行pop。进行top操作，即对data栈取top，进行min操作，即对min栈取top。

class MinStack

public:
    void push(int value) 
    
        stackdata.push(value);
        if (stackmin.empty() || value<stackmin.top()) //压入元素小于min栈顶，则压入该元素；否则再压入一个栈顶元素。
            stackmin.push(value);
        else stackmin.push(stackmin.top());
    
    
    void pop() 
    
        if (!stackmin.empty())
        
            stackmin.pop();
            stackdata.pop();
        
        else
            cout << "栈为空" << endl;
    
    
    int top() 
    
        return stackdata.top();
    

    int min() 
    
        return stackmin.top();
    

private:
    stack<int> stackmin;
    stack<int> stackdata;
;

用两个队列实现栈

使用两个队列，一个为data队列，另一个为help队列。在进行push操作时，向data队列中push值。在进行pop操作时，不断地将data队列的首元素弹出并且压入help队列中，直到data队列中只剩下一个元素，将该元素pop，交换data队列和help队列。在进行top操作时，与pop操作不同的是，不仅要返回data队列中的最后一个元素，还要将这个元素压入help栈中。最后交换data队列和help队列。

class QueueStack

public:
    void push(int obj)
    
        queuedata.push(obj);
    

    void pop()
    
        if (queuedata.empty())
            cout << "栈为空" << endl;
        else
        
            while (queuedata.size() > 1)
            
                queuehelp.push(queuedata.front());
                queuedata.pop();
            
            queuedata.pop();
            queue<int> tmp = queuehelp;
            queuehelp = queuedata;
            queuedata = tmp;
           
    

    int top()
    
        if (queuedata.empty())
            return NULL;
        else
        
            while (queuedata.size() > 1)
            
                queuehelp.push(queuedata.front());
                queuedata.pop();
            
            int res = queuedata.front();
            queuedata.pop();
            queuehelp.push(res);
            queue<int> tmp = queuehelp;
            queuehelp = queuedata;
            queuedata = tmp;
            return res;
        
    

private:
    queue<int> queuedata;
    queue<int> queuehelp;
;

用两个栈实现队列

使用两个栈，一个为push栈，另一个为pop栈。在进行push操作时，向push栈中push值。在进行pop操作时，如果pop栈不为空，直接在pop栈执行pop操作；在pop栈为空时，则将push栈中的栈顶元素依次弹出并且压入pop栈中，再对pop栈执行pop操作。top操作与pop类似。

class StackQueue

public:
    void push(int obj)
    
        stackpush.push(obj);

    

    void pop()
    
        if (stackpop.empty() && stackpush.empty())
            cout << "队列为空" << endl;
        else if (stackpop.empty())
        
            while (!stackpush.empty())
            
                stackpop.push(stackpush.top());
                stackpush.pop();
            
        
        stackpop.pop();
    

    int top()
    
        if (stackpop.empty() && stackpush.empty())
            return NULL;
        else if (stackpop.empty())
        
            while (!stackpush.empty())
            
                stackpop.push(stackpush.top());
                stackpush.pop();
            
        
        stackpop.top();
    

private:
    stack<int> stackpush;
    stack<int> stackpop;
;