棧和隊列常考面試題（一）

1. 實現一個棧，要求實現出棧，入棧，Min返回最小值的操作的時間復雜度為o(1)

思路：要使這些操作的時間復雜度為o(1),則必須保證棧的每個元素只被遍歷一次。求解時需要借助兩個棧，一個入數據，一個入所遍歷過數據的最小值，遍歷結束后，放最小值的棧的棧頂元素即為所求的最小值。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<stack>
#include<assert.h>

#define capacity 10
template<class T>
class StackWithMin
{
public:
    void Push(const T&value)
    {
        m_data.push(value);
        
        if (m_min.size() == 0 || value < m_min.top())
            m_min.push(value);

        else
            m_min.push(m_min.top());
    }

    void Pop()
    {
        assert(m_data.size >0 && m_min.size() > 0);
        m_data.pop();
        m_min.pop();
    }

    T Min()const
    {
        assert(m_data.size() >0 && m_min.size() > 0);
        return m_min.top();
    }
private:
    stack<T> m_data;   //數據棧
    stack<T> m_min;    //最小的數據棧
};

//測試
void main()
{
    StackWithMin<int> st;
    st.Push(9);
    st.Push(2);
    st.Push(6);
    st.Push(4);
    st.Push(3);
    cout << st.Min() << endl;
}

2.用兩個棧實現一個隊列

思路：定義兩個棧st1,st2，st1棧專門入數據，st2棧專門出數據。無論st1有沒有數據直接入數據，如果st2有數據則出數據，沒有數據則將st1的數據“倒入”st2中
#include<iostream>
using namespace std;
#include<stack>

template<class T>
class CQueue
{
public:
    void appendTail(const T&x)  //從隊尾插入數據
    {
        st1.push(x);
    }
    T deleteHead()   //刪除頭結點
    {
        if (st2.size() <= 0)
        {
            while (!st1.empty())
            {
                T value=st1.top();
                st1.pop();
                st2.push(value);
            }
        }
        
        if (st2.size() > 0)
        {
            T head = st2.top();
            st2.pop();
            return head;
        }
    }

private:
    stack<T> st1;  
    stack<T> st2;  
};

//測試
void main()
{
    CQueue<int> cq;
    cq.appendTail(1);
    cq.appendTail(2);
    cq.appendTail(3);
    cq.appendTail(4);

    cout << cq.deleteHead() << endl;
}

 

3.用兩個隊列實現一個棧

思路：一個隊列q1專門負責入數據，只要有數據就入，將隊列q1中的元素入到輔助隊列q2中，直到q1中只剩下最后一個元素，將這個元素出隊列，即實現了出棧
#include<iostream>
using namespace std;
#include<queue>

template<class T>
class CStack
{
public:
    void appendHead(const T&x)   //從棧頂插入元素
    {
        q1.push(x);
    }
    T deleteTail()   //從棧頂刪除元素
    {
        if (q2.size() <= 0)
        {
            while (q1.size()-1)
            {
                T value = q1.front();
                q1.pop();
                q2.push(value);
            }
        }
            
                T tail = q1.front();
                q1.pop();
                return tail;
    }
private:
    queue<T> q1;
    queue<T> q2;
};

//測試
void main()
{
        CStack<int> st;
        st.appendHead(5);
        st.appendHead(2);
        st.appendHead(3);
        st.appendHead(9);
        st.appendHead(3);
        st.appendHead(2);
    
        cout << st.deleteTail() << endl;
}