剑指Offer-利用两个栈实现一个队列

题目：用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deleteHead，分别完成在队列尾部插入元素和在队列头部删除节点的功能。

template <typename T>class CQueue
{
public:
    CQueue(void);
    ~CQueue(void);

    void appendTail(const T& element);
    T deleteHead();

private:
    stack<T> stack1;
    stack<T> stack2;
};

思路：栈是先进后出，而队列是先进先出的，而要用栈实现队列的话，两步操作如下：

进队列：第一个栈stack1专门用来压入数据；

出队列：要把队列头部元素输出，而这个头部会在stack1中的底部，因此我们需要利用辅助栈stack2 ，把stack1元素依次压入stack2，这样原来stack1中的底部元素变成stack2的栈顶，而这就是队列的head，将之输出即可。
　　　　上面分析是针对stack2空的情况，若stack2非空，则要继续把stack2中元素依次pop出来。

实现代码：

//进队列
template <typename T> void CQueue<T>::appendTail(const T& element)
{
    stack1.push(element);
}
//出队列
template <typename T> T CQueue<T>::deleteHead()
{
    if (stack2.empty())
    {
        //若stack2是空的，则把stack1的元素copy过来
        while (!stack1.empty())
        {
            T& data = stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(data);
        }
    }
    if (stack2.empty())
    {
        throw new exception("queue is empty");
    }
    //取stack2栈顶元素，即队列的head
    T head = stack2.top();
    stack2.pop();
    return head;

}

腾讯实习生一面的时候被问了这个问题，好像这个考得比较多。

一面的时候还问了一个用数组实现队列的问题，我就说使用int 类型的Head 和 Tail 分别指向头部和尾部，进队列就Tail++，出队列就Head++；以前没对这个问题做过多的思考，总认为只要数组足够长就可以了；后来他问 如果数组大小规定，比如说Size = 10，那该如何操作？我回答的是：Head和Tail继续加下去，只是进出队列的时候，Head和Tail要对size求余；他接着问，怎么判断队列是否满了？于是我写了Tail - Head >= Size，他说OK，你的Head和Tail会不会越界？当时我一开始我以为是int范围不够，于是说改unsigned int 并增加越界的判断；他继续说，实际工作中就是用数组实现队列，腾讯用户那么多，肯定会越界的，你有没有解决办法？我当时回答使用字符串模拟，他问除了这个还有没有别的；我想了一会，才发现其实Head 和Tail 超过了Size之后，前面的值就没用了，于是说可以把Head 和Tail减掉Size的倍数，使他们维持在0~Size的范围，他才满意地点头~~接下来就被它的智力题完虐了……过了一面后，第二天的二面悲剧了。。。

 数组实现队列

code:

//数组实现队列
template <typename T>class CArrayQueue
{
public:
    CArrayQueue(void);
    ~CArrayQueue(void);
    
    void appendTail(const T& element);
    T deleteHead();

private:
    const static int nSize;
    T Array[10];
    int nHead;
    int nTail;
};
template <typename T> const int CArrayQueue<T>:: nSize = 10;
template <typename T> CArrayQueue<T>::CArrayQueue(void)
{
    this->nHead = 0;
    this->nTail = -1;

}
template <typename T> CArrayQueue<T>::~CArrayQueue(void)
{
    this->nHead = 0;
    this->nTail = -1;
}
//进队列
template <typename T> void CArrayQueue<T>::appendTail(const T& element)
{
    if (nTail - nHead >= nSize)
    {
        throw new exception("Queue is full!");
    }
    Array[(++nTail) % nSize] = element;
    if (nHead / nSize > 0 )
    {
        nTail -= nSize;
        nHead -= nSize;
    }    
}
//出队列
template <typename T> T CArrayQueue<T>::deleteHead()
{
    T Head = Array[nHead++];
    return Head;
}