兩個棧實現隊列 兩個隊列實現棧

為說明思想，假設隊列、棧都很大，不會出現滿的情況。

1. 兩個棧實現隊列

//前提已知：
struct Stack
{
    int top;   　　//棧頂指針
    int stacksize;//棧的大小
    int *s;    　　//棧底指針
};
void InitStack(Stack *s)；
void Push(Stack *s, int k);
int Pop(*s);
int IsStackEmpty(*s);
int IsStackFull(*s);

實現一

思路

    s1是入棧的，s2是出棧的。

• 入隊列，直接壓到s1是就行了
• 出隊列，先把s1中的元素全部出棧壓入到s2中，彈出s2中的棧頂元素；再把s2的所有元素全部壓回s1中

實現二

思路

    s1是入棧的，s2是出棧的。保證所有元素都在一個棧里面

• 入隊列時：如果s1為空，把s2中所有的元素倒出壓到s1中；否則直接壓入s1
• 出隊列時：如果s2不為空，把s2中的棧頂元素直接彈出；否則，把s1的所有元素全部彈出壓入s2中，再彈出s2的棧頂元素

比較：與實現一相比較，出隊列時不必每次都搗鼓了。

實現三

思路

    s1是入棧的，s2是出棧的。

• 入隊列：直接壓入s1即可
• 出隊列：如果s2不為空，把s2中的棧頂元素直接彈出；否則，把s1的所有元素全部彈出壓入s2中，再彈出s2的棧頂元素

比較

    與實現二相比較，入隊直接入即可，感覺此時已是最優。

參考代碼

void EnQueue(Stack *s1, Stack *s2, int k)
{
    Push(s1, k);
}

int DeQueue(Stack *s1, Stack*s2)
{
    if(IsStackEmpty(s2) == 1)
    {
        while(IsStackEmpty(s1) == 0)
            {
                Push(s2, Pop(s1));
            }
    }
    if(IsStackEmpty(s2) == 1)
    {
        printf("Empty!\n");
    }
    return Pop(s2);    

 

2. 兩個隊列實現棧

//前提已知
typedef struct queue
{
        int queuesize;
        int head, tail;
        int *q;
}Queue;

void InitQueue(Queue *q);
void EnQueue(Queue *q, int key);
int DeQueue(Queue *q);
int SizeOfQueue(Queue *q);
int IsQueueEmpty(Queue *q);
int IsQueueFull(Queue *q);

實現一

思路

    q1是專職進出棧的，q2只是個中轉站

• 入棧：直接入隊列q1即可
• 出棧：把q1的除最后一個元素外全部轉移到隊q2中,然后把剛才剩下q1中的那個元素出隊列。之后把q2中的全部元素轉移回q1中

圖示

   

參考代碼

void Push(Queue *q1, Queue *q2, int k)
{
        EnQueue(q1, k);
}

int  Pop(Queue *q1, Queue *q2)
{
    int tmp;
    if(IsQueueEmpty(q1) == 1)
    {
       printf("Stack Empty!\n");
    }
    else
    {
        while(SizeOfQueue(q1) != 1)
        {
            EnQueue(q2, DeQueue(q1));
        }
        tmp = DeQueue(q1);
        while(IsQueueEmpty(q2) == 0)
        {
            EnQueue(q1, DeQueue(q2));
        }
        return tmp;
    }
} 

實現二

思路

    q1是專職進出棧的，q2只是個中轉站。元素集中存放在一個棧中，但不是指定(q1 或 q2)。

    定義兩個指針：pushtmp:指向專門進棧的隊列q1； tmp：指向臨時作為中轉站的另一個棧q2

• 入棧：直接入pushtmp所指隊列即可
• 出棧：把pushtmp的除最后一個元素外全部轉移到隊列tmp中,然后把剛才剩下q1中的那個元素出隊列

比較

    實現二，出棧后就不用轉移回原來的棧了（圖示最后一步），這樣減少了轉移的次數。

參考代碼

void Push(Queue *q1, Queue *q2, int k)
{
        Queue *pushtmp;
        if(!IsQueueEmpty(q1))
        {
            pushtmp = q1;
        }
        else
        {
            pushtmp = q2;
        }
        EnQueue(pushtmp, k);
}

int  Pop(Queue *q1, Queue *q2)
{
    int tmpvalue;
    Queue *pushtmp, *tmp;
    if(!IsQueueEmpty(q1))
    {
        pushtmp = q1;
        tmp = q2;
    }
    else
    {
        pushtmp = q2;
        tmp = q1;
    }

    if(IsQueueEmpty(pushtmp))
    {
       printf("Stack Empty!\n");
    }
    else
    {
        while(SizeOfQueue(pushtmp) != 1)
        {
            EnQueue(tmp, DeQueue(pushtmp));
        }
        tmpvalue = DeQueue(pushtmp);
        return tmpvalue;
    }
}