代码随想录刷题第10天

栈与队列

1）在C++中使用标准库实现栈和队列结构

栈是以底层容器来完成其所有的工作，对外提供统一的接口，底层容器是可以插拔的（说明可以使用哪种容器来实现栈的功能）。因此STL中栈一般归类为container adapter（容器适配器）。栈的底层实现可以是vector，deque，list 都是可以的， 主要就是数组和链表的底层实现。

stack中所有元素的进出都必须符合“先进后出”的逻辑，只有stack的顶端的元素，才有机会被外界取用。stack不提供走访功能，也不提供迭代器。

队列中先进先出的数据结构，同样不允许有遍历行为，不提供迭代器, SGI STL中队列一样是以deque为缺省情况下的底部结构。也可以指定list 为起底层实现，初始化queue的语句如下：

std::stack<int, std::vector<int> > third;  // 使用vector为底层容器的栈
std::queue<int, std::list<int>> third; // 定义以list为底层容器的队列

2）使用栈来实现队列

由于队列是先入先出，而栈是先进后出，因此要实现队列，需要两个栈来实现，一个为输入栈，一个为输出栈。不放这么理解：
在push数据的时候 ，只需要将数据放入输入栈就行，在pop的时候，首先让push栈的数据先全按出栈顺序依次压入输出栈，然后再pop出去。如果输入栈和输出栈都为空的话，则直接从出栈弹出数据就ok了。

class MyQueue {
public:
	//定义两个栈，作为输入栈和输出栈
	stack<int> stackIn;
	stack<int> stackOut;
	
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
		stackIn.push(x);
    }
    
    int pop() {
		if(stackOut.empty()){
			while(!stackIn.empty()){
				stackOut.push(stackIn.top());
				stackIn.pop();
			}
		}
		int result = stackOut.top();
		stackOut.pop();
		return result;
    }
    
    int peek() {
		int res = this->pop();
		stackOut.push(res);
		return res;
    }
    
    bool empty() {
		return stIn.empty() && stOut.empty();
    }
};

3)使用队列来实现栈

队列是先进先出的规则，把一个队列中的数据导入另一个队列中，数据的顺序并没有变，并没有变成先进后出的顺序。依然还是要用两个队列来模拟栈，只不过没有输入和输出的关系，而是另一个队列完全用来备份的！

可以这么理解：push操作：1，2，3，进入第一个队列：3-2-1。那么现在我需要pop操作，应该将1，2存入到第二个队列当中，然后第一个队列只剩3，执行出队皆可，最后要把第二个队列复制给第一个队列：

class MyStack {
public:
    queue<int> que1;
    queue<int> que2; // 辅助队列，用来备份
    /** Initialize your data structure here. */
    MyStack() {

    }

    /** Push element x onto stack. */
    void push(int x) {
        que1.push(x);
    }

    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    int pop() {
        int size = que1.size();
        size--;
        while (size--) { // 将que1 导入que2，但要留下最后一个元素
            que2.push(que1.front());
            que1.pop();
        }

        int result = que1.front(); // 留下的最后一个元素就是要返回的值
        que1.pop();
        que1 = que2;            // 再将que2赋值给que1
        while (!que2.empty()) { // 清空que2
            que2.pop();
        }
        return result;
    }

    /** Get the top element. */
    int top() {
        return que1.back();
    }

    /** Returns whether the stack is empty. */
    bool empty() {
        return que1.empty();
    }
};

栈和队列 STL
下面是 stack 容器可以提供的一套完整操作：

queue 和 stack 有一些成员函数相似，但某些情况下，功能有些不同：