栈与队列的相关题目
- 栈的实现（数组）
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1 template<typename T> class ArrayStack { 2 public: 3 ArrayStack(int c = 100): capacity(c), top(-1) { 4 data = new T[capacity](); 5 } 6 ArrayStack(const ArrayStack &rhs):capacity(rhs.capacity), top(rhs.top) { 7 data = new T[capacity](); 8 9 std::copy(rhs.data, rhs.data + capacity, data); 10 } 11 12 ArrayStack& operator=(ArrayStack rhs) { 13 Swap(rhs); 14 15 return *this; 16 } 17 18 ~ArrayStack() { 19 delete []data; 20 } 21 22 void Push(const T& val) { 23 data[++top] = val; 24 } 25 26 void Pop() 27 { 28 if (top > -1) 29 --top; 30 } 31 32 T& Top() 33 { 34 return data[top]; 35 } 36 37 const T& Top() const 38 { 39 return data[top]; 40 } 41 42 bool Empty() 43 { 44 return top == -1; 45 } 46 47 std::size_t Size() 48 { 49 return top + 1; 50 } 51 52 private: 53 void Swap(ArrayStack &rhs) { 54 std::swap(capacity, rhs.capacity); 55 std::swap(top, rhs.top); 56 std::swap(data, rhs.data); 57 } 58 59 int capacity; 60 int top; 61 T *data; 62 };
- 两个栈实现一个队列
1 #include<stack> //std::stack 2 3 template<typename T> class MyQueue { 4 public: 5 MyQueue(){} 6 7 int size() { 8 return s1.size + s2.size(0); 9 } 10 11 void Push(const T& val) { 12 s1.push(val); 13 } 14 15 void pop() { 16 if (s2.empty()) { 17 while (!s1.empty()) { 18 s2.push(s1.top()); 19 s1.pop(); 20 } 21 } 22 23 return s2.pop(); 24 } 25 26 T front() { 27 if (s2.empty()) { 28 while (!s1.empty()) { 29 s2.push(s1.top()); 30 s1.pop(); 31 } 32 } 33 34 return s2.top(); 35 } 36 37 private: 38 std::stack<T> s1, s2; 39 40 };
- 写一个算法将栈里的元素升序排列。栈的实现未知，算法只能借助栈完成，课使用的函数有push, pop、top、empty等。
时间复杂度为O(n^2),空间复杂度O(n)
1 template<typename T> 2 stack<T> SortStack(stack<T> &s) { 3 stack<T> res; 4 5 while (!s.empty()) { 6 T temp = s.top(); 7 s.pop(); 8 9 while (!res.empty() && res.top() > temp) { 10 s.push(res.top()); 11 res.pop(); 12 } 13 14 res.push(temp); 15 } 16 17 return res; 18 }
- 栈的压入、弹出序列
输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出序列。假设压入栈的所有数字均不相等。例如，序列1,2,3,4,5是某栈的压栈序列，序列4,5,3,2,1是该栈的对应的一个弹出序列，但4,3,5,2,1就不可能是该压栈序列的弹出序列。
1 bool IsPopOrder(const int *pushorder, const int * poporder, int length) { 2 if (pushorder == NULL || poporder == NULL || length <= 0) 3 return false; 4 5 std::stack<int> s; 6 7 const int *pop_val = poporder; 8 const int *push_val = pushorder; 9 10 while (pop_val - poporder < length) { 11 while (s.empty() || s.top() != *pop_val) { 12 if (push_val - pushorder == length) 13 break; 14 15 s.push(*push_val++); 16 } 17 18 if (s.top() != *pop_val) 19 return false; 20 21 s.pop(); 22 pop_val++; 23 } 24 25 if (s.empty() && pop_val - poporder == length) 26 return true; 27 else 28 return false; 29 30 }
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队列的实现（数组）
为了方便起见，约定：初始化建空队时，令
front=rear=0,
当队空时：front=rear
当队满时：front=rear 亦成立
因此只凭等式front=rear无法判断队空还是队满。 有两种方法处理上述问题：
（1）另设一个标志位以区别队列是空还是满。
（2）少用一个元素空间，约定以“队列头指针front在队尾指针rear的下一个位置上”作为队列“满”状态的标志。即：
队空时： front=rear
队满时： (rear+1)%capacity=frontfront指向队首元素，rear指向队尾元素的下一个元素。
1 #include <algorithm> //std::swap 2 #include<cstddef> //std::size_t 3 4 template <typename T> class MyQueue { 5 public: 6 MyQueue(int c = 100):capacity(c), front(0), rear(0) { 7 data = new T[capacity](); 8 } 9 10 MyQueue(const MyQueue &rhs): cpacity(rhs.capacity), front(rhs.front), rear(rhs.rear) { 11 std::copy(rhs.data, rhs.data + capacity, data); 12 } 13 14 MyQueue& operator=(MyQueue rhs) { 15 Swap(rhs); 16 17 return *this; 18 } 19 20 ~MyQueue() { 21 delete []data; 22 } 23 24 void Push(const T& val) { 25 if ((rear + 1) % capacity != front) { 26 data[rear] = val; 27 rear = (rear + 1) % capacity; 28 } 29 } 30 31 void Pop() { 32 if (!Empty()) { 33 front = (front + 1) % capacity; 34 } 35 } 36 37 bool Empty() { 38 return front == rear; 39 } 40 41 size_t Size() { 42 return (rear - front + capacity) % capacity; 43 } 44 45 T& Front() { 46 if (!Empty()) { 47 return data[front]; 48 } 49 } 50 51 const T& Front() const { 52 if (!Empty()) 53 return data[front]; 54 } 55 56 T& Back() { 57 if (!Empty()) 58 return rear == 0 ? data[capacity - 1] : data[rear - 1]; 59 } 60 61 const T& Back() const { 62 if (!Empty()) 63 return rear == 0 ? data[capacity - 1] : data[rear - 1]; 64 } 65 private: 66 void Swap(MyQueue& rhs) { 67 std::swap(data ,rhs.data); 68 std::swap(capacity, rhs.capacity); 69 std::swap(front, rhs.front); 70 std::swap(rear, rhs.rear); 71 } 72 73 T *data; 74 int capacity; 75 int front; 76 int rear; 77 };
- 用两个队列实现一个栈
1 #include<queue> 2 #include<cstddef> //std::size_t 3 4 template<typename T> 5 class MyStack { 6 public: 7 MyStack(){} 8 9 size_t size() { 10 return q1.size() + q2.size(); 11 } 12 13 bool empty() { 14 return q1.empty() && q2.empty(); 15 } 16 17 void push(const T& val) { 18 if (q1.empty()) { 19 q2.empty() ? q1.push(val) : q2.push(val); 20 } else { 21 q1.push(val); 22 } 23 } 24 25 void pop() { 26 if (!q1.empty()) { 27 while (q1.size() > 1) { 28 q2.push(q1.front()); 29 q1.pop(); 30 } 31 q1.pop(); 32 } else { 33 while (q2.size() > 1) { 34 q1.push(q2.front()); 35 q2.pop(); 36 } 37 q2.pop(); 38 } 39 } 40 41 T top() { 42 return q1.empty() ? q2.back() : q1.back(); 43 } 44 45 private: 46 std::queue<T> q1, q2; 47 };
