剑指offter-面试题7.用两个栈实现队列

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

分别完成在对尾插入节点和在队头删除节点。

 

该队列类模板如下:

template <typename T>
class CQueue
{
public:
    void appendTail(const T& node);
    T deleteHead()

private:
      stack<T> stack1;
     stack<T> stack2;
 11 }

 

 

首先先说明一些概念:

栈和队列是两种常用的抽象的数据结构。当然可以用数组和链表分别来实现。

1.栈的特点是先进后出，最后进入栈的元素最先出栈,而最先进入栈的元素却被

压在栈底，最后才能取出。

2.队列的特点是先进先出，类似于食堂打饭排队一样，先排队的先打饭，后

排队的后打饭。

3.这里我们声明了一个函数模板，函数模板其实是一种泛型编程思想，而

C++中的STL库大量使用这种思想，比如我们声明一个容器vector，这个

vector可以是整型的容器 vector<int> 可以是string类型的容器 vector<string>

然而vector对于不同的数据类型提供了同样的操作，这使得程序的可复用性

大大增强。

 

 

两个栈实现一个队列的插入和删除功能，步骤如下:

1.设两个栈为stack1和stack2

2.队列尾端插入直接插入在stack1中

3.对于删除队列头部节点，如果stack2不为空,

那么直接从stack2顶端取出元素(stack2中的元素为stack1中的元素顺序出栈再顺序插入到栈stack2中)

4.如果stack2为空,那么我们将stack1中的元素顺序出栈再压入stack2中。然后再从stack2中取出元素。

 

实现如下:

single.h中我们实现这个队列模板类:

#include <stack>
using namespace std;

template <typename T>
class CQueue
{
public:    
    void appendTail(const T& node);
    T deleteHead();
        
private:
    stack<T> stack1;
    stack<T> stack2;
};

template <typename T> void CQueue<T>::appendTail(const T& node)
{
    stack1.push(node);
}


template <typename T> T CQueue<T>::deleteHead()
{
    if(!stack2.empty())
    {
        T temp=stack2.top();
        stack2.pop();
        return temp;
    }
    else
    {
        if(stack1.empty())
        {
            cout<<"队列元素为空,请先插入元素入队列\n";
        }
        else
        {
            while(!stack1.empty())
            {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            
            T temp=stack2.top();
            stack2.pop();
            return temp;
        }
        
    }
}

在main.cpp中测试该队列类的插入和删除:

#include "single.h"
#include <iostream>
using namespace std;


int main()
{
    CQueue<int> queue;
    int data;
    queue.deleteHead();
    cout<<"Please input the data you want to append in queue(0-exit):"<<endl;
    while(true)
    {
        cin>>data;
        if(data!=0)
        {
            queue.appendTail(data);
        }
        else
        {
            break;
        }

    }
    
    cout<<"Delete a queue node:"<<queue.deleteHead()<<endl;
    cout<<"Delete a queue node:"<<queue.deleteHead()<<endl;
    cout<<"Delete a queue node:"<<queue.deleteHead()<<endl;
    queue.deleteHead();

    return 0;
}

运行截图如下：

我们再队列中依次进入1,2,3 删除时也是按照先进先出的顺序删除节点。当队列无元素时则会提醒我们队列为空。

好了，就到这里吧。是不是明白了呢?