初阶数据结构习题【15】（4栈和队列）——232. 用栈实现队列

可以看看博主之前的这篇文章，关联性比较大

初阶数据结构（C语言实现）——4.1栈
初阶数据结构（C语言实现）——4.2队列
初阶数据结构习题【14】（4栈和队列）——225. 用队列实现栈

1.题目描述

力扣在线OJ——232用栈实现队列

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
• int pop() 从队列的开头移除并返回元素
• int peek() 返回队列开头的元素
• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明：
你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例 1：
输入：
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

2.思路

定义两个栈，一个栈专门出数据，一个栈专门入数据。

入队列时，插入到第一个栈，然后利用栈先进后出的特性，出数据时将数据从第一个栈中出到第二个栈，实现数据倒序，满足队列出数据的顺序

typedef struct {
    ST pushst;
    ST popst;
} MyQueue;

MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue*  obj = (MyQueue* )malloc(sizeof(MyQueue));
    if(obj == NULL)
    {
        perror("malloc fail!");
        return NULL;
    }
    STInit(&obj->pushst);
    STInit(&obj->popst);
    return obj;
}

这俩栈结构体关系

3.代码实现

typedef int  STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

void STInit(ST* ps)
{
	assert(ps);

	ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}

	ps->capacity = 4;
	ps->top = 0;   // top是栈顶元素的下一个位置

	//ps->top = -1;   // top是栈顶元素位置
}

void STDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);

	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;
}
bool STEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;
}

void STPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);

	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a,
			sizeof(STDataType) * ps->capacity*2);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}

		ps->a = tmp;
		ps->capacity *= 2;
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void STPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));

	ps->top--;
}

int STSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}


STDataType STTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!STEmpty(ps));

	return ps->a[ps->top - 1];
}

typedef struct {
    ST pushst; //一个入数据
    ST popst;//一个出数据
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue*  obj = (MyQueue* )malloc(sizeof(MyQueue));//创建一个队列大小的内存
    if(obj == NULL)
    {
        perror("malloc fail!");
        return NULL;
    }
    STInit(&obj->pushst);//初始化两个栈
    STInit(&obj->popst);
    return obj;
}
//入栈，直接将要放入队列的数据放到这个pushst中即可
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    STPush(&obj->pushst,x);//数据插入至STPush栈
}




int myQueuePeek(MyQueue* obj) {//返回队头数据

        if(STEmpty(&obj->popst))//若pop栈为空
    {
        //开始倒数据
        while(!STEmpty(&obj->pushst))//若push栈不为空
        {
            STPush(&obj->popst,STTop(&obj->pushst));//把push栈的站头插入到pop栈
            STPop(&obj->pushst);//然后删栈头
        }
    }
    return STTop(&obj->popst);//返回pop栈顶数据,就是队头数据
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    int front = myQueuePeek(obj);//如果没有数据就会去倒数据。
    STPop(&obj->popst);

    return front;
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return STEmpty(&obj->pushst)&&STEmpty(&obj->popst);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    STDestroy(&obj->pushst);
    STDestroy(&obj->popst);

    free(obj);
    
}

/**
 * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = myQueueCreate();
 * myQueuePush(obj, x);
 
 * int param_2 = myQueuePop(obj);
 
 * int param_3 = myQueuePeek(obj);
 
 * bool param_4 = myQueueEmpty(obj);
 
 * myQueueFree(obj);
*/