用两个栈实现一个队列问题
这个问题似乎很经典,在很多的地方都看得到,对于大部分人来说这个问题很easy,但我想把自己的设计过程简单说明一下,以记一下这个设计的流程。
思路很简单,栈的操作跟出栈操作和队列不同,通俗的讲正好相反,所以反反为正的原则告诉我们,用两个栈就能模拟一个队列了。假如有两个栈stack1,和stack2。stack1用来负责存放入栈的序列,而stack2负责整个队列的出栈操作。当有入栈需求时,我们直接把数据存放入stack1就行了,而当有出栈需求时,我们就需要判断了,因为可能会遇到栈空的现象。当系统希望出栈时,我们首先判断stack2是否为空,如果stack2不空,说明里面有元素供我们使用,直接拿来就行了,所以直接选择让stack2出栈,然后返回就行了;但如果stack2为空怎么办呢?这个时候我们就要去看stack1的情况了,试着将stack1中的所有元素都出栈道stack2中,我们先不用去管stack1中是否有元素(当stack2为空的时候,就把stack1中的元素都存放到stack2中),取完了stack1中的元素后,可能有人会问假如stack1中也为空怎么办?对,这个是很重要的一个判断,也是下一步需要检测的内容,我们在这个时候再去判断stack2是否为空,这个时候如果stack2再为空的时候,就说明系统在做一个违法的操作--试图让一个为空的队列尝试出队列的操作。所以给出相应的警告提示!因为C++中的栈数据结构使用比较方便,所以采用C++进行了设计。 下面是我的的代码:
QueueWithTwoStacks.h
#include <stack> #include <exception> #include <iostream> using namespace std; template <typename T> class CQueue{ public: CQueue(); ~CQueue(); void appendTail(const T& node); T deleteHead(); private: stack<T> stack1; stack<T> stack2; }; template <typename T> CQueue<T>::CQueue(){} template <typename T> CQueue<T>::~CQueue(){} template <typename T> void CQueue<T>::appendTail(const T& node){ stack1.push(node); } template <typename T> T CQueue<T>::deleteHead(){ if(stack2.size() <= 0) { while(stack1.size() > 0){ T& tmp = stack1.top(); stack1.pop(); stack2.push(tmp); } } if(stack2.size() == 0){ //throw new exception("queue is empty!"); cout << "queue is empty" << endl; return NULL; } T popElement = stack2.top(); stack2.pop(); return popElement; }
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![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
#include "QueueWithTwoStacks.h" int main(){ CQueue<char> fxp; fxp.appendTail('a'); fxp.appendTail('b'); fxp.appendTail('c'); cout << fxp.deleteHead() << endl; cout << fxp.deleteHead() << endl; cout << fxp.deleteHead() << endl; }
说明:如果采用了模板的话,最好不要将实现和头文件分开,也就是不要使用离散编译的方法,因为目前大多数的C++编译器对模板离散编译还不支持。