面试---两个队列实现一个栈

最新推荐文章于 2024-04-29 17:26:49 发布

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#栈

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本文介绍了一种使用两个队列实现栈的数据结构方法。通过不断在两个队列间转移元素来模拟栈的先进后出特性，实现了栈的push和pop操作。此方法下，push和pop操作的时间复杂度均为O(n)。

解法思路：

（1）设置两个队列q1和q2。
（2）栈的push操作：每次往非空队列里插入元素。起初都为空的时候则往q1中插入。
（3）栈的pop操作：把非空队列里除最后一个元素外先转移到另一队列（为空），然后把剩下的
最后一个元素弹出。这样另一个队列便作为下次插入的对象。
（4）以此类推。

注：此过程中，新push进来的元素总是插入到非空队列中，空队列则用来保存pop操作之后的那些元素，那么此时空队列不为空了，原来的非空队列变为空了，总是这样循环。

这样实现的栈的push和pop操作，其时间复杂度为O(n).

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

template <class T> class CStack
{
public:
    void push_stack(const T &);
    T pop_stack();
private:
    queue<T> q1;
    queue<T> q2;
};
template <class T> void CStack<T>::push_stack(const T &data)
{//每次往不空的队列插入元素，若都为空则往q1插入
    q1.size() >= q2.size()?q1.push(data):q2.push(data);
}
template <class T> T CStack<T>::pop_stack()
{
    if(q1.size()==0)//如果q1为空
    {
        while(q2.size()>1)//把q2的除最后一个元素外全部转移到队q1中
        {
            q1.push(q2.front());
            q2.pop();
        }
        T& front1=q2.front();//取队列头元素
        q2.pop();
        return front1;
    }
    else//如果q2为空
    {
        while(q1.size()>1)//把q1的除最后一个元素外全部转移到队q2中
        {
            q2.push(q1.front());
            q1.pop();
        }
        T& front2=q1.front();
        q1.pop();
        return front2;
    }

}
int main()
{
    CStack<int> s;
    s.push_stack(1);
    s.push_stack(2);
    s.push_stack(3);

    cout<<"元素出栈："<<endl;//后入先出
    cout<<s.pop_stack()<<endl;
    cout<<s.pop_stack()<<endl;
    cout<<s.pop_stack()<<endl;

    return 0;
}