用两个队列实现栈(C语言)

使用队列实现栈的下列操作:

push(x) – 元素 x 入栈
pop() – 移除栈顶元素
top() – 获取栈顶元素
empty() – 返回栈是否为空
在这里插入图片描述

typedef int QDataType;

//队列底层使用链表中节点的结构
typedef struct QNode
{
    
    
    struct QNode* next;
    QDataType val;
}QNode;

typedef struct Queue
{
    
    
    struct QNode* head;
    struct QNode* rear;
    int _size; //记录队列中有效元素的个数
}Queue;

//申请节点
QNode* BuyNode(int val)
{
    
    
    QNode* newNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
    if(NULL == newNode)
    {
    
    
        assert(0);
        return NULL;
    }

    newNode->val = val;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}
  
//初始化队列
void QueueInit(Queue* q)
{
    
    
    assert(q);
    q->head = BuyNode(0);
    q->_size = 0;
    q->rear = q->head;
}

//入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType val)
{
    
    
    assert(q);
    QNode* newNode = BuyNode(val);
    q->rear->next = newNode;
    q->rear = newNode;
    q->_size++;
}

//检测队列是否为空
int QueueEmpty(Queue* q)
{
    
    
    assert(q);    
    return 0 == q->_size;
}
 
//出队列
void QueuePop(Queue* q)
{
    
    
    QNode* pDelNode = NULL;
    if(QueueEmpty(q))
        return;

    pDelNode = q->head->next;
    q->head->next = pDelNode->next;
    if(q->head->next == NULL)
        q->rear = q->head;
    
    free(pDelNode);
    q->_size--;
}

//队列元素的个数
int QueueSize(Queue* q)
{
    
    
    assert(q);
    return q->_size;
}

//获取头元素
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
    
    
    assert(!QueueEmpty(q));
    return q->head->next->val;
}

//获取队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
    
    
    assert(!QueueEmpty(q));
    return q->rear->val;
}

//销毁链表:带头节点的单链表
void QueueDestory(Queue* q)
{
    
    
    //采用头删法将链表中有效节点和头结点全部删除
    QNode* cur = NULL;
    while(cur)
    {
    
    
        q->head = cur->next;
        free(cur);
        cur = q->head;
    }

    q->head = NULL;
    q->rear = NULL;
    q->_size = 0;
}

typedef struct {
    
     
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;

/** Initialize your data structure here. */

MyStack* myStackCreate() {
    
    
    MyStack* ms = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    QueueInit(&ms->q1);
    QueueInit(&ms->q2);
    return ms;
}

/** Push element x onto stack. */
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    
    
    //哪个队列有元素,将元素插入到此队列中
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
        QueuePush(&obj->q1, x); 
    else 
        QueuePush(&obj->q2, x);
}

/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
int myStackPop(MyStack* obj) {
    
    
    int ret = 0;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
    
    
        //q1队列中有元素,将q1中n-1个元素搬移到q2中
        while(QueueSize(&obj->q1) > 1)
        {
    
    
            QueuePush(&obj->q2, QueueFront(&obj->q1));
            QueuePop(&obj->q1);
        }
        ret = QueueFront(&obj->q1);
        //最后将q1中剩余的一个元素删除掉
        QueuePop(&obj->q1);
    }
    else
    {
    
    
         //q2队列中有元素,将q2中n-1个元素搬移到q2中
        while(QueueSize(&obj->q2) > 1)
        {
    
    
            QueuePush(&obj->q1, QueueFront(&obj->q2));
            QueuePop(&obj->q2);
        }
        ret = QueueFront(&obj->q2); 
        //最后将q1中剩余的一个元素删除掉
        QueuePop(&obj->q2);
    }
    return ret;
}

/** Get the top element. */
int myStackTop(MyStack* obj) {
    
    
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
        return QueueBack(&obj->q1);
    else
        return QueueBack(&obj->q2);
}

/** Returns whether the stack is empty. */
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    
    
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}

void myStackFree(MyStack* obj)  {
    
    
    QueueDestory(&obj->q1);
    QueueDestory(&obj->q2);
    free(obj);
}

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