【剑指offer】栈和队列相关题目——后序会补充

题目一：两个栈实现一个队列；也就是利用栈的先进后出实现队列的先进先出特性；这里实现的接口有：入队、出队；

基本思路：

利用两个栈实现队列，也就是说利用栈的先进后出的规则实现队列的先进先出；那么，如图：

因此，对于函数appendTail，只需要对stack1进行入栈操作即可；对于函数deleteHead，当stack2不为空时，stack2的栈顶元素就是最先进入队列的元素，将其出队就；当stack2为空时，吧stack1的数据出栈然后入栈到stack2中。最后将stack2的栈顶元素出队就好。

代码：

template<typename T>
class CQueue
{
public:
	CQueue(void);
	~CQueue(void);
	void appendTail(const T& node);//插入元素，入队操作
	T deleteHead(); //出队操作
private:
	stack<T> stack1;
	stack<T> stack2;
};
template <typename T>
CQueue<T>::CQueue(void)
{
}

template <typename T> 
CQueue<T>::~CQueue(void)
{
}

template<typename T>
void CQueue<T>::appendTail(const T& element)
{
    stack1.push(element);
} 

template<typename T> 
T CQueue<T>::deleteHead()
{
    if(stack2.size()<= 0)
    {
        while(stack1.size()>0)
        {
            T& data = stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(data);
        }
    }

    if(stack2.size() == 0)
        throw new exception("queue is empty");

    T head = stack2.top();
    stack2.pop();

    return head;
}

题目二：用两个队列实现栈

思路：

         利用队列的先进先出原则实现栈的先进后出；

如图：

        

代码：

template<typename T>
class Stack
{
public:
	Stack(void);
	~Stack(void);
	void appendTail(const T& node);//插入元素，入栈操作
	T deleteTail(); //出栈操作
private:
	queue<T> queue1;
	queue<T> queue2;
};
template<typename T>
Stack<T>::Stack(void)
{
}
template<typename T>
Stack<T>::~Stack(void)
{
}

template<typename T>
void Stack<T>::appendTail(const T& node)//插入元素，入队操作
{
	//queue1.push(node);

	if (queue1.size()==0 && queue2.size() ==0)//如果q1与q2都为空，那么往q1中插入元素
	{
		queue1.push(node);
	}
	else if (queue1.size()>0)//如果q1不为空，那么往q1中插入元素
	{
		queue1.push(node);
	}
	else if(queue2.size()>0)//如果q2不为空，那么往q1中插入元素
	{
		queue2.push(node);
	}
}
template<typename T>
T Stack<T>::deleteTail(void ) //出栈操作
{
	T ret;
	if (queue2.size() == 0)
	{
 
		while(queue1.size() != 1)
		{
			T& data = queue1.front();
			queue1.pop();
			queue2.push(data);
		}
		ret = queue1.front();
		queue1.pop();
		cout<<ret<<endl;
	}
	else
	{
		while(queue2.size() != 1)
		{
			T& data = queue2.front();
			queue2.pop();
			queue1.push(data);
		}
		ret = queue2.front();
		queue2.pop();
		cout<<ret<<endl;
	}
	return ret;
}

题目三：栈的入栈和出栈顺序；

        输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入序列，请判断第二个序列是否为该栈的弹出序列；假设压入栈的所有数字均不相等。例如：序列{1,2,3,4,5}是某栈的入栈序列，序列{4,5,3,2,1}是该栈的一个弹出序列，但是{4,3,5,1,2}就不可能是该栈的弹出序列；

分析：借助一个辅助栈来实现。

代码：

bool IsPopOrder(const int *pusharr,const int *poparr,int len)
{
	if(pusharr == nullptr || poparr == nullptr || len <= 0)
		return false;
	bool flag = false;
	stack<int> st1;
	const int *pnextpush = pusharr;
	const int *pnextpop = poparr;
	while(pnextpop - poparr < len)//遍历整个弹出序列
	{
		while(st1.empty() || st1.top() != *pnextpop)//当栈为空或者栈顶元素不等于*pnextpop时
		{
			if(pnextpush - pusharr == len)//表示压栈序列中的左右数字都在辅助栈中
			{
				break;
			}
			//压入压栈序列的数字
			st1.push(*pnextpush);
			pnextpush++;
		}
		if(st1.top() != *pnextpop)
		{
			break;
		}
		st1.pop();
		pnextpop++;
	}
	//最终，当辅助栈为空并且pnextpop指向出栈序列的尾部时，表示此出栈序列合法
	if(st1.empty() && pnextpop-poparr == len)
	{
		flag = true;
	}
	return flag;
}