用队列实现栈

题目

https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/submissions/599882147

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

typedef struct {

} MyStack;

MyStack* myStackCreate();
void myStackPush(MyStack* obj, int x);
int myStackPop(MyStack* obj);
bool myStackEmpty(MyStack* obj);
void myStackFree(MyStack* obj);
/**
 * Your MyStack struct will be instantiated and called as such:
 * MyStack* obj = myStackCreate();
 * myStackPush(obj, x);
 
 * int param_2 = myStackPop(obj);
 
 * int param_3 = myStackTop(obj);
 
 * bool param_4 = myStackEmpty(obj);
 
 * myStackFree(obj);
*/

注意：

你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）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。

示例：

输入：
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

思路

1. 保持一个队列为空，一个队列存数据
2. 出栈，把前面的数据导入空队列

代码

队列实现代码

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
} QNode;
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
} Queue;

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* del = cur;
		cur = cur->next;
		free(del);
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("Queue()::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 = pq->tail->next;
	}
	pq->size++;
}
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq && pq->head);
	if (pq->head == pq->tail)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* del = pq->head;
		pq->head = pq->head->next;
		free(del);
	}
	pq->size--;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size == 0;
}
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->head->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->tail->data;
}

题目实现

typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;

MyStack* myStackCreate() {
    MyStack* pst = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    if (pst == NULL)
    {
        perror("myStackCreate()::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);
    }
}
int myStackPop(MyStack* obj) {
    //参考相交链表，先默认一个空队列和一个非空队列
    Queue* emptyQ = &obj->q1;
    Queue* noemptyQ = &obj->q2;
    if (!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ = &obj->q2;
        noemptyQ = &obj->q1;
    }
    //倒数据
    while (QueueSize(noemptyQ) > 1)
    {
        QueuePush(emptyQ, QueueFront(noemptyQ));
        QueuePop(noemptyQ);
    }
    QDataType top = QueueFront(noemptyQ);
    QueuePop(noemptyQ);
    return top;
}
int myStackTop(MyStack* obj) {
    if (!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}
void myStackFree(MyStack* obj) {
    QueueDestroy(&obj->q1);
    QueueDestroy(&obj->q2);
    free(obj);
}