两个栈实现一个队列

队列的特点是先进先出，也就是说，存进队列的顺序和从队列中取出的顺序是一样的

栈的特点是后进先出，也就是说，存进栈内的顺序和从栈中去出的数据是相反的，入过用两个栈，第一个栈将数据反向，第二个栈又将第一个栈的数据反向，最后得到的序列与从队列中得到的序列一致，示意图如下：

代码如下：   

头文件：QueueByTwoStack.h

#pragma once 

#include<stdio.h>
#include"SeqStack.h"

typedef struct Queue{
    SeqStack stack_input;  //负责接收入队列数据
	SeqStack stack_output;	//负责出队列
}Queue;

void QueueInit(Queue* queue);  //队列的初始化

void QueueDestroy(Queue* queue);  //队列的销毁

void QueueIn(Queue* queue, StackType value); //入队列

void QueueOut(Queue* queue);  //出队列

int QueueFront(Queue* queue, StackType* value); //取队首元素

头文件实现：QueueByTwoStack.c

#include"QueueByTwoStack.h"

void QueueInit(Queue* queue) {
    if(queue == NULL) {
        return;
    }
    SeqStackInit(&queue->stack_input);
    SeqStackInit(&queue->stack_output);
    return;
}

void QueueDestroy(Queue* queue) {
    if(queue == NULL) {
        return;
    }
    SeqStackDestroy(&queue->stack_input);
    SeqStackDestroy(&queue->stack_output);
    return;
}

void QueueIn(Queue* queue, StackType value) {
    if(queue == NULL) {
        return;
    }
    StackType box;
    while(queue->stack_output.size > 0) {
        SeqStackTop(&queue->stack_output, &box);
        SeqStackPop(&queue->stack_output);
        SeqStackPush(&queue->stack_input,box);
    }
    SeqStackPush(&queue->stack_input,value);
    return;
}

void QueueOut(Queue* queue) {
    if(queue == NULL) {
        return;
    }
    while(queue->stack_input.size != 0) {
        StackType box;
        SeqStackTop(&queue->stack_input,&box);
        SeqStackPop(&queue->stack_input);
        SeqStackPush(&queue->stack_output, box);
    }
    SeqStackPop(&queue->stack_output);
    return;
}

int QueueFront(Queue* queue, StackType* value) {
    if(queue == NULL || value == NULL) {
        return 0;
    }
    StackType box;
    while(queue->stack_input.size != 0) {
        SeqStackTop(&queue->stack_input,&box);
        SeqStackPop(&queue->stack_input);
        SeqStackPush(&queue->stack_output, box);
    }
    if(queue->stack_output.size == 0) {
        return 0;
    }
    SeqStackTop(&queue->stack_output,value);
    return 1;
}

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//以下为测试代码
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void TestQueue() {
    Queue queue;
    QueueInit(&queue);
    QueueIn(&queue, 'a');
    QueueIn(&queue, 'b');
    QueueIn(&queue, 'c');
    QueueIn(&queue, 'd');
    int ret;
    StackType value;
    ret = QueueFront(&queue, &value);
    printf("ret expected 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expected a, actual %c\n", value);
    QueueOut(&queue);

    ret = QueueFront(&queue, &value);
    printf("ret expected 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expected b, actual %c\n", value);
    QueueOut(&queue);

    ret = QueueFront(&queue, &value);
    printf("ret expected 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expected c, actual %c\n", value);
    QueueOut(&queue);

    ret = QueueFront(&queue, &value);
    printf("ret expected 1, actual %d\n", ret);
    printf("value expected d, actual %c\n", value);
    QueueOut(&queue);

    ret = QueueFront(&queue, &value);
    printf("ret expected 0, actual %d\n", ret);
    QueueOut(&queue);

    QueueDestroy(&queue);
}


int main() 
{
    TestQueue();

    return 0;
}

注意：

在本次实验中使用以前写过的栈SeqStack.h和SeqStack.c

队列初始化：初始化两个栈即可

队列销毁：销毁两个栈即可

入队列：要保证stack_output中没有元素才能向stack_input中入栈，如果stack_output中有元素，那么全部转移到stack_input中

出队列：要保证stack_input中没有元素才能从stack_output中出栈，如果stack_input中有元素，那么全部转移到stack_output中

去队首元素：要保证stack_input中没有元素才能取stack_output的栈顶元素，如果stack_input中有元素，那么全部转移到stack_output中

上面所说的转移，就是从指定的栈中出栈，然后直接入另一个栈