09 用两个栈实现队列

题目描述：

 用两个栈来实现一个队列，完成队列的Push和Pop操作，即：实现分别在队列尾部插入节点和在队列头部删除节点的功能。 队列中的元素为int类型。

 使用’模板‘扩展为任意类型均可以。

 也可以考虑用两个队列实现栈。

 

测试用例：

 1）往空的队列里添加、删除元素。

 2）往非空的队列里添加、删除元素。

 3）连续删除元素至队列为空。

 

解题思路：

stack1用于存加入队列的数据，当需要删除数据时，将stack1的数据弹出，并存入stack2中，此时栈顶元素为队列最先添加的元素，删除元素时，可以直接删除stack2的栈顶元素。因此当需要添加时，使用stack1.push()，当需要删除时，使用stack2.pop()。若删除时，stack2为空，再次将数据从stack1中 压入stack2中，然后再执行删除工作。若删除时两者stack1和stack2都为空，说明队列为空，不能再删除，直接返回。

//实现1
class Solution
{
public:
    void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }

    int pop() {
        int toBeDelete;
        if(!stack2.empty()){
            toBeDelete = stack2.top(); //读取要删除的元素
            stack2.pop(); //删除元素
        }else if(!stack1.empty()){
            //将stack1存入到stack2中，然后再删除
            while(!stack1.empty()){
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            toBeDelete = stack2.top(); //读取要删除的元素
            stack2.pop(); //删除元素
        }else{
            //两个栈都是空的时候
            //因该报错 throw new exception ("queue is empty");
            return -1;  //通过了程序，但是不确定两个栈为空时，应该返回什么！！！
        }
        return toBeDelete;
    }
private:
    stack<int> stack1; //用于添加元素
    stack<int> stack2; //用于删除元素
};

//实现2
class Solution
{
public:
    void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }

    int pop() {
        int toBeDelete;
        if(stack2.empty()){  //如果stack2为空，从stack1读取数据
            while(!stack1.empty()){
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
        }
        
        if(stack2.empty()){  //说明stack1是空的
            //throw new exception("queue is empty") //会报错
            //return 0;  //不符合常理，因为删除元素0也会返回元素0
            throw 1;
        }
        
        toBeDelete = stack2.top(); //读取要删除的元素
        stack2.pop(); //删除元素
        return toBeDelete;
    }
private:
    stack<int> stack1; //用于添加元素
    stack<int> stack2; //用于删除元素
};　　

注意：等待栈2出完后才能继续入栈不然，不然就会占据栈顶　　

 

题目描述：

用两个队列实现栈

 

解题思路：

向一个队列中一直添加元素 ，当需要删除时，根据栈的特点应该删除最后一个元素，所以将该栈的前(n-1)个元素都弹出并压入到另一个队列中，然后删除该队列的元素（只剩要删除的元素）。若要添加元素，向含有元素的队列中添加，若删除元素，重复上述步骤：将前面的元素移动到另一个队列中，删除剩下的最后一个元素。

 

基础知识：

 [1] 栈：后进先出。通常不考虑排序，在O(n)时间才能找到栈中的最大最小元素。也可以通过特殊的设计在O(1)时间内得到最大/小值。

 [2] 队列：先进先出(树的宽度优先遍历)

 [3] 可以用两个栈实现队列，也可以用两个队列实现栈。