PTA_数据结构与算法_7-22 堆栈模拟队列 (25分)

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#堆栈 #队列 #数据结构

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本文介绍了一种使用两个堆栈S1和S2来模拟队列Q的方法，通过具体的堆栈操作函数如IsFull、IsEmpty、Push和Pop，实现了队列的入队和出队操作。文章详细解释了当堆栈容量有限时，如何处理队列操作中的入队满和出队空的情况，并提供了一个完整的C语言代码示例。

设已知有两个堆栈S1和S2，请用这两个堆栈模拟出一个队列Q。

所谓用堆栈模拟队列，实际上就是通过调用堆栈的下列操作函数:

int IsFull(Stack S)：判断堆栈S是否已满，返回1或0；
int IsEmpty (Stack S )：判断堆栈S是否为空，返回1或0；
void Push(Stack S, ElementType item )：将元素item压入堆栈S；
ElementType Pop(Stack S )：删除并返回S的栈顶元素。
实现队列的操作，即入队void AddQ(ElementType item)和出队ElementType DeleteQ()。

输入格式:
输入首先给出两个正整数N1和N2，表示堆栈S1和S2的最大容量。随后给出一系列的队列操作：A item表示将item入列（这里假设item为整型数字）；D表示出队操作；T表示输入结束。

输出格式:
对输入中的每个D操作，输出相应出队的数字，或者错误信息ERROR:Empty。如果入队操作无法执行，也需要输出ERROR:Full。每个输出占1行。

输入样例:

3 2
A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 D A 6 D A 7 D A 8 D D D D T

输出样例:

ERROR:Full
1
ERROR:Full
2
3
4
7
8
ERROR:Empty

代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int N1, N2, size1, size2;
    scanf("%d%d",&N1,&N2);
    size1 = N1<N2 ? N1 : N2;//容量小的栈作为第一次输入栈
    size2 = N1 + N2 - size1;
    int S1[size1],S2[size2];//直接用数组模拟栈
    char tmd; int tmp;//命令符和之后的数字
    int top1 = -1, top2 = -1;
    while(scanf("%c",&tmd)){
        if(tmd=='A'){//入队
            scanf("%d",&tmp);
            if(top1==size1-1 && top2!=-1) printf("ERROR:Full\n");//栈满
            else if(top1==size1-1 && top2==-1){//栈1满栈2为空，把栈1元素复制到栈2，新元素入栈1
                while(top1>=0) S2[++top2] = S1[top1--];
                S1[++top1] = tmp;
            }
            else if(top1<size1-1) S1[++top1] = tmp;//栈1未满则tmp入栈
        }
        else if(tmd=='D'){//出队
            if(top2!=-1) printf("%d\n",S2[top2--]);//栈2若不为空则栈顶一定是第一个入栈元素
            else if(top2==-1 && top1!=-1){//栈2为空栈1不为空则把栈1元素逆序复制到栈2（若此时栈2已有元素说明之前元素还没出栈完，不须再复制）
                while(top1>=0) S2[++top2] = S1[top1--];
                printf("%d\n",S2[top2--]);
            }
            else printf("ERROR:Empty\n");//否则说明栈空
        }
        else if(tmd=='T') break;
    }
    return 0;
}