Q3.5 Implement a MyQueue class which implements a queue using two stacks.

本文介绍了一种使用两个栈来实现队列的方法。通过这种方式,可以有效地模拟队列的先进先出特性。主要实现了push、pop、front和back等基本队列操作。

Q:Implement a MyQueue class which implements a queue using two stacks.

A:一个栈sin用于进,一个栈sout用于出。

push:直接push进sin即可

pop: 如果sout不空,直接pop,否则将sin中的元素都压入sout之后再sout.pop

front: 同pop,只不过不pop,而是top

back:同front, 如果sin不为空,直接sin.top(),否则将sout元素都压入sin, 再sin.pop

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

template <typename T>
class MyQueue{
	private:
		stack<T> sin, sout;
	
	public:
		MyQueue() {
		}
		
		~MyQueue() {
		}
		
	void push(T val){
		sin.push(val);
    }
    
    void pop(){
    	move(sin, sout);
    	sout.pop();
    }
    
    T front(){
		move(sin, sout);
		return sout.top();
    }
    
    T back(){
		move(sout, sin);
		return sin.top();
    }
    
    int size(){
		return sin.size()+sout.size();
    }
    
    bool empty(){
		return sin.empty()&&sout.empty();
    }
    
    void move(stack<T> &src, stack<T> &dst){
    	while (dst.empty()) {
    		while (!src.empty()) {
    			dst.push(src.top());
    			src.pop();
    		}
    	}
    }
};

int main() {
	MyQueue<int> q;
    MyQueue<int> q1;
    for(int i=0; i<10; ++i){
        q.push(i);
        q1.push(i);
    }

    cout<<q.front()<<" "<<q.back()<<endl;
    cout<<q1.front()<<" "<<q1.back()<<endl;
    cout<<endl;
    q.pop();
    q1.pop();
    q.push(10);
    q1.push(10);
    cout<<q.front()<<" "<<q.back()<<endl;
    cout<<q1.front()<<" "<<q1.back()<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<q.size()<<" "<<q.empty()<<endl;
    cout<<q1.size()<<" "<<q1.empty()<<endl; 
	return 0;
}


对于您的要求,可以通过使用两个栈(stack)来模拟队列(queue)的行为。具体来说,一个栈(比如称为S1)用于添加元素(即入队操作),另一个栈(比如称为S2)用于删除元素(即出队操作)。当需要从队列中取出元素时,如果S2为空,则将S1中的所有元素依次弹出并压入S2,这样原本最后进入S1的元素会最先从S2中出来,从而实现了先进先出的原则。 以下是基于此思想编写的简化版代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <stack> using namespace std; class QueueWithTwoStacks { public: stack<int> s1; stack<int> s2; // 入队操作 void EnQueue(int value) { while (!s2.empty()) { // 如果s2不为空则清空它,保证顺序正确 s1.push(s2.top()); s2.pop(); } s1.push(value); // 将新值推入s1 } // 出队操作 int DeQueue() { if (s1.empty() && s2.empty()) return -1; // 队列已空 if (s2.empty()) { // 只有当s2为空才从s1转移数据到s2 while (!s1.empty()) { s2.push(s1.top()); s1.pop(); } } int topValue = s2.top(); // 记录顶部值 s2.pop(); // 弹出顶部元素 return topValue; } // 判队空函数 bool IsEmpty() const { return s1.empty() && s2.empty(); } }; // 测试函数以验证以上类的功能 void TestQueueFunctionality(QueueWithTwoStacks &queueObj) { for(int i=1; i<=5; ++i){ queueObj.EnQueue(i*10); } cout << "First two elements dequeued: "; for(int i=1; i<=2; ++i){ cout << queueObj.DeQueue() << &#39; &#39;; } cout << endl; for(int i=1; i<=4; ++i){ queueObj.EnQueue(i*20); } cout << "All remaining elements dequeued: "; while (!queueObj.IsEmpty()){ cout << queueObj.DeQueue() << &#39; &#39;; } } int main(void) { QueueWithTwoStacks q; TestQueueFunctionality(q); system("pause"); return 0; } ``` 这个示例展示了一个简单的队列实现,并且包含了入队(`EnQueue`)、出队(`DeQueue`)以及判断队列是否为空(`IsEmpty`)的基本功能。通过`TestQueueFunctionality`函数进行了基本功能的验证。请注意,上述代码仅作为参考实现,实际应用可能还需要考虑更多的边界条件和异常处理。
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