海涛老师的面试题-作业7-栈与队列之间的转换

// 栈变队列变栈.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

/****************************************************

设计者：cslave
版本说明：本代码免费用于商用，拷贝，转移，使用，但是
有本代码导致的问题，本人概不负责。
设计时间：2012.6.25
分发原则：遵守GNU规范。

题目：使用两个队列来实现栈，或者使用两个栈来实现队列。

首先讲讲两个栈来实现队列，这个比较简单，队列先进先出，
栈后进先出，先在一个栈A尾部添加元素，需要删除的时候
将一个栈A元素全部出队列放入另一个栈B，然后再有添加
元素的话放在本栈A，有删除就从栈B中出，当B为空时，直到
B为空，再将A中元素给B。如此翻转。


在讲讲两个队列实现栈，先在一个空队列 A push元素，需要pop的
时候，将A的元素入队列B，直到A中有一个元素，即为该元素，然后
pop掉，再次push的话，放入队列B中，一次类推。

*****************************************************/



#include "stdafx.h"
#include <stack>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>
class CQueue            //队列模板
{
public:
    CQueue(void);
    ~CQueue(void);
    void AppendTail(const T& node);//队列的尾部加入函数
    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) //队列尾部添加函数
{
    stack1.push(node);
}

template<typename T>
T CQueue<T>::DeleteHead()
{
    if(stack2.size()<=0)  // 栈2 队列当有出元素操作时，若栈2为空 则栈1元素入栈2，然后从栈2出队列
    {
        while(stack1.size()>0)
        {
            T& Data=stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(Data);
        }
    }
    if(stack2.size()<=0)
        throw  new exception("queue is empty!");
    T Head=stack2.top();
    stack2.pop();
    return Head;
}



template<typename T>
class CStack
{
public:
    CStack();
    ~CStack();
    void PushBack(const T& node);
    T    Top();
    T    Pop();
private:
    queue<T> queue1;
    queue<T> queue2;
};

template<typename T>
CStack<T>::CStack()
{

}

template<typename  T>
CStack<T>::~CStack()
{

}

template<typename T>
void CStack<T>::PushBack(const T& node)  //栈的PUSH函数，因为每次出栈都可能导致两队列间元素转移，所以要判断
{
    if(!queue1.empty())  
    {
        queue1.push(node);
    }
    else if(!queue1.empty())
    {
        queue2.push(node);
    }
    else
    {
        queue1.push(node);
    }
}

template<typename T>
T CStack<T>::Top()//这个函数有点投机取巧了，不能算。
{
    if(!queue1.empty())
        return queue1.back();
    else if(!queue2.empty())
        return queue2.back();
    else
        throw new exception("Invalid Stack");
}

template<typename T>
T CStack<T>::Pop()  //出栈操作，比较麻烦，o（n）复杂度
{
    T node;
    if(!queue1.empty())
    {
        while(queue1.size()!=1)
        {
            node=queue1.front();
            queue2.push(node);
            queue1.pop();
        }
        node=queue1.front();
        queue1.pop();
        return node;
    }
    else if(!queue2.empty())
    {
        while(queue2.size()!=1)
        {
            node=queue2.front();
            queue1.push(node);
            queue2.pop();
        }
        node=queue2.front();
        queue1.pop();
        return node;
    }
    else
        throw new exception("Invalid Stack!");
}


void Test(char actual, char expected)
{
    if(actual == expected)
        printf("Test passed.\n");
    else
        printf("Test failed.\n");
}

void TestStack(char actual,char expected)
{
    if(actual==expected)
        printf("Test passed.\n");
    else
        printf("Test failed.\n");
}



int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
       
    cout<<"队列测试开始！"<<endl;
    CQueue<char> queue;
    queue.AppendTail('a');
    queue.AppendTail('b');
    queue.AppendTail('c');

    char head = queue.DeleteHead();
    Test(head, 'a');

    head = queue.DeleteHead();
    Test(head, 'b');

    queue.AppendTail('d');
    head = queue.DeleteHead();
    Test(head, 'c');

    queue.AppendTail('e');
    head = queue.DeleteHead();
    Test(head, 'd');

    head = queue.DeleteHead();
    Test(head, 'e');

    cout<<"栈测试开始！"<<endl;
    CStack<char> stack;
    stack.PushBack('a');
    stack.PushBack('b');
    stack.PushBack('c');
    char front=stack.Top();
    TestStack(front,'c');
    stack.Pop();
    front=stack.Top();
    TestStack(front,'b');
    stack.Pop();
    stack.PushBack('d');
    front=stack.Top();
    TestStack(front,'d');
    stack.Pop();
    stack.PushBack('e');
    front=stack.Top();
    TestStack(front,'e');
    stack.Pop();
    return 0;
}