用两个栈实现一个队列（C++）

Posted 2022-12-02 clwsec

分析

• 栈：后进先出
• 队列：先进先出

要使用两个栈实现队列（先进先出），主要思路是

1.插入一个元素：直接将元素插入stack1即可。
2.删除一个元素：当stack2不为空时 ，直接弹出栈顶元素，当stack2为空时，将stack1元素逐个弹出并压入stack2，然后再弹出栈顶元素。

具体看下面的代码。

代码实现

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

template<class T>
class Queue

private:
    stack<T> s1;
    stack<T> s2;
public:
    //入队
    void Push(const T &val);
    //出队
    void Pop();
    //返回队首元素
    T& Front();
    //返回对尾元素
    T& Back();
    //判断队列是否为空
    bool Empty();
    //返回队列大小
    T Size();
;

//归纳：
//1.插入一个元素：直接将元素插入stack1即可；
//2.删除一个元素：当stack2不为空时 ，直接弹出栈顶元素，当stack2为空时，将stack1元素逐个弹出并压入stack2，然后在弹出栈顶元素；

//入队
template<class T>
void Queue<T>::Push(const T &val)

    //栈s1做队列的队尾，s2做队列的对头
    s1.push(val);


//出队
template<class T>
void Queue<T>::Pop()

    if (!s2.empty())
    
        s2.pop();
    
    //s2为空时，s1中的所有内容逐一出栈压入s2
    else
    
        while (!s1.empty())
        
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        
        //压入之后，s2的存放顺序正好和s1的相反，符合队列的先进先出，直接s2出栈
        if (s2.empty())
        
            cout << "队列为空" << endl;
            exit(1);
        
        s2.pop();
    


//返回队首元素
template<class T>
T& Queue<T>::Front()

    if (!s2.empty())
    
        return s2.top();
    
    //s2为空时，s1中的所有内容逐一出栈压入s2
    else
    
        while (!s1.empty())
        
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        
        //压入之后，s2的存放顺序正好和s1的相反，符合队列的先进先出
        if (s2.empty())
        
            cout << "队列为空" << endl;
            exit(1);
        
        return s2.top();
    


//返回对尾元素
template<class T>
T& Queue<T>::Back()

    //s1不为空直接取
    if (!s1.empty())
    
        return s1.top();
    
    //s2不为空，把s2中的内容放回s1,然后返回
    while (!s2.empty())
    
        s1.push(s2.top());
        s2.pop();
    
    if (!s1.empty())
    
        return s1.top();
    
    else
    
        cout << "队列为空" << endl;
        exit(1);
    


//判断是否为空
template<class T>
bool Queue<T>::Empty()

    if (s1.empty() && s2.empty())
    
        return true;
    
    else
    
        return false;
    


//返回对列尺寸
template<class T>
T Queue<T>::Size()

    return s1.size() + s2.size();


int main()

    Queue<int> q;
    q.Push(1);
    q.Push(2);
    q.Push(3);
    q.Push(4);
    q.Push(5);
    q.Push(6);
    cout << "队列空否: " << q.Empty() << endl;
    cout << "获取队头元素：" << q.Front() << endl;
    cout << "获取队尾元素: " << q.Back() << endl;
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;

    cout << "入队" << endl;
    q.Push(7);
    cout << "队列空否: " << q.Empty() << endl;
    cout << "获取队头元素：" << q.Front() << endl;
    cout << "获取队尾元素: " << q.Back() << endl;
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    cout << "出队" << endl;
    q.Pop();
    cout << "获取队列的大小：" << q.Size() << endl;
    system("pause");
    return 0;

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