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队列是先进先出，栈是先进后出。卡哥给了关于C++方向关于栈和队列的4个问题：
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C++中stack 是容器么？
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使用的stack是属于哪个版本的STL？
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使用的STL中stack是如何实现的？
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stack 提供迭代器来遍历stack空间么？
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首先大家要知道 栈和队列是STL（C++标准库）里面的两个数据结构。C++标准库是有多个版本的，要知道我们使用的STL是哪个版本，才能知道对应的栈和队列的实现原理。接下来介绍的栈和队列也是SGI STL里面的数据结构， 知道了使用版本，才知道对应的底层实现。来说一说栈，栈先进后出，如图所示：
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栈提供push 和 pop 等等接口，所有元素必须符合先进后出规则，所以栈不提供走访功能，也不提供迭代器(iterator)。 不像是set 或者map 提供迭代器iterator来遍历所有元素。
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栈是以底层容器完成其所有的工作，对外提供统一的接口，底层容器是可插拔的（也就是说我们可以控制使用哪种容器来实现栈的功能）。所以STL中栈往往不被归类为容器，而被归类为container adapter（容器适配器）。从下图中可以看出，栈的内部结构，栈的底层实现可以是vector，deque，list 都是可以的， 主要就是数组和链表的底层实现。
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我们常用的SGI STL，如果没有指定底层实现的话，默认是以deque为缺省情况下栈的底层结构。deque是一个双向队列，只要封住一段，只开通另一端就可以实现栈的逻辑了。SGI STL中 队列底层实现缺省情况下一样使用deque实现的。栈的特性，对应的队列的情况是一样的。可以指定vector为栈的底层实现，初始化语句如下：
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std::stack<int, std::vector<int> > third; // 使用vector为底层容器的栈
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队列中先进先出的数据结构，同样不允许有遍历行为，不提供迭代器, SGI STL中队列一样是以deque为缺省情况下的底部结构。也可以指定list 为起底层实现，初始化queue的语句如下：
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std::queue<int, std::list<int>> third; // 定义以list为底层容器的队列 -
所以STL 队列也不被归类为容器，而被归类为container adapter（ 容器适配器）。
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题目：用栈实现队列
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请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（
push、pop、peek、empty），实现MyQueue类：-
void push(int x)将元素 x 推到队列的末尾 -
int pop()从队列的开头移除并返回元素 -
int peek()返回队列开头的元素 -
boolean empty()如果队列为空，返回true；否则，返回false
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只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有
push to top,peek/pop from top,size, 和is empty操作是合法的。你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。 -
题解
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将一个栈当作输入栈，用于压入 push 传入的数据；另一个栈当作输出栈，用于 pop 和 peek 操作。每次 pop 或 peek 时，若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈，这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。
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class MyQueue { private: stack<int> inStack,outStack; void in2out(){ while(!inStack.empty()){ outStack.push(inStack.top()); inStack.pop(); } } public: MyQueue() { } void push(int x) { inStack.push(x); } int pop() { if(outStack.empty()){ in2out(); } int res = outStack.top(); outStack.pop(); return res; } int peek() { if(outStack.empty()){ in2out(); } return outStack.top(); } bool empty() { return inStack.empty() && outStack.empty(); } }; /** * Your MyQueue object will be instantiated and called as such: * MyQueue* obj = new MyQueue(); * obj->push(x); * int param_2 = obj->pop(); * int param_3 = obj->peek(); * bool param_4 = obj->empty(); */
题目：用队列实现栈
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请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（
push、top、pop和empty）。实现MyStack类：-
void push(int x)将元素 x 压入栈顶。 -
int pop()移除并返回栈顶元素。 -
int top()返回栈顶元素。 -
boolean empty()如果栈是空的，返回true；否则，返回false。
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只能使用队列的基本操作 —— 也就是
push to back、peek/pop from front、size和is empty这些操作。所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
题解
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题目涉及到栈和队列两种数据结构。栈是一种后进先出的数据结构，元素从顶端入栈，然后从顶端出栈。队列是一种先进先出的数据结构，元素从后端入队，然后从前端出队。
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为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，在使用队列实现栈时，应满足队列前端的元素是最后入栈的元素。可以使用两个队列实现栈的操作，其中 queue1 用于存储栈内的元素，queue2 作为入栈操作的辅助队列。
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入栈操作时，首先将元素入队到 queue2 ，然后将 queue1 的全部元素依次出队并入队到 queue2 ，此时 queue2 的前端的元素即为新入栈的元素，再将 queue1 和 queue2 互换，则 queue1 的元素即为栈内的元素，queue1 的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
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由于每次入栈操作都确保 queue1 的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除 queue1 的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得 queue1 的前端元素并返回即可（不移除元素）。由于 queue1 用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断 queue1 是否为空即可。
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class MyStack { private: queue<int> queue1; queue<int> queue2; public: MyStack() { } void push(int x) { queue2.push(x); while(!queue1.empty()){ //C++ 函数 std::queue::front() 返回对队列第一个元素的引用。 对队列执行 pop 操作后，该元素将被删除。 queue2.push(queue1.front()); queue1.pop(); } swap(queue1,queue2); } int pop() { int pop_val = queue1.front(); queue1.pop(); return pop_val; } int top() { return queue1.front(); } bool empty() { return queue1.empty(); } }; /** * Your MyStack object will be instantiated and called as such: * MyStack* obj = new MyStack(); * obj->push(x); * int param_2 = obj->pop(); * int param_3 = obj->top(); * bool param_4 = obj->empty(); */ -
时间复杂度：入栈操作 O(n)，其余操作都是 O(1)，其中 n 是栈内的元素个数。 入栈操作需要将 queue1 中的 n 个元素出队，并入队 n+1 个元素到 queue2，共有 2n+1 次操作，每次出队和入队操作的时间复杂度都是 O(1)，因此入栈操作的时间复杂度是 O(n)。 出栈操作对应将 queue1 的前端元素出队，时间复杂度是 O(1)。 获得栈顶元素操作对应获得 queue1 的前端元素，时间复杂度是 O(1)。 判断栈是否为空操作只需要判断 queue1 是否为空，时间复杂度是 O(1)。
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空间复杂度：O(n)，其中 n 是栈内的元素个数。需要使用两个队列存储栈内的元素。
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其实这道题目就是用一个队列就够了。一个队列在模拟栈弹出元素的时候只要将队列头部的元素（除了最后一个元素外） 重新添加到队列尾部，此时再去弹出元素就是栈的顺序了。
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class MyStack { private: // queue<int> queue1; // queue<int> queue2; queue<int> one_queue; public: MyStack() { } // void push(int x) { // queue2.push(x); // wile(!queue1.empty()){ // //C++ 函数 std::queue::front() 返回对队列第一个元素的引用。 对队列执行 pop 操作后，该元素将被删除。 // queue2.push(queue1.front()); // queue1.pop(); // } // swap(queue1,queue2); // } void push(int x){ int queue_size = one_queue.size(); one_queue.push(x); for(int i=0;i<queue_size;i++){ one_queue.push(one_queue.front()); one_queue.pop(); } } // int pop() { // int pop_val = queue1.front(); // queue1.pop(); // return pop_val; // } int pop(){ int top_val = one_queue.front(); one_queue.pop(); return top_val; } // int top() { // return queue1.front(); // } int top(){ return one_queue.front(); } // bool empty() { // return queue1.empty(); // } bool empty(){ return one_queue.empty(); } }; -
Queue 队列是一种设计用于在 FIFO（先进先出）上下文中操作的数据结构。 队列中的元素从 rear 端插入并从 front 端移除。Queue 队列类是容器适配器。 容器是保存相同类型数据的对象。 队列可以从不同的序列容器创建。 容器适配器不支持迭代器，因此我们不能将它们用于数据操作。 但是它们分别支持 push() 和 pop() 成员函数用于数据插入和删除。
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下面是来自 <queue> 头文件的 std::queue 的定义
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template <class T, class Container = deque<T> > class queue; -
T − 包含的元素的类型。T 可以替换为任何其他数据类型，包括用户定义的类型。Container − 基础容器对象的类型。
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<queue> 中的函数
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方法 说明 queue::queue 构造一个具有零个元素的空队列对象。 queue::~queue 通过释放容器内存来销毁队列。 queue::back 返回对队列最后一个元素的引用。 queue::front 返回对队列第一个元素的引用。 queue::emplace 在队列末尾构造并插入新元素。 queue::empty 测试队列是否为空。 queue::pop 删除队列的前面元素。 queue::push 在队列末尾插入新元素。 queue::operator= 通过替换旧内容将新内容分配给队列。 queue::size 返回队列中存在的元素总数。 queue::swap 将队列的内容与另一个队列的内容交换。 -
堆栈是一种设计用于在 LIFO（后进先出）上下文中运行的数据结构。 在堆栈中，元素被插入以及仅从一端移除。Stack 类是容器适配器。 容器是保存相同类型数据的对象。 可以从不同的序列容器创建堆栈。如果未提供容器，则使用默认的 deque 容器。 容器适配器不支持迭代器，因此我们不能将它们用于数据操作。但是它们分别支持 push() 和 pop() 成员函数用于数据插入和删除。下面是来自 <stack> 头文件的 std::stack 定义
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template <class T, class Container = deque<T> > class stack;
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<stack> 中的成员函数
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方法 说明 stack::emplace 在栈顶构造并插入新元素。 stack::empty 测试堆栈是否为空。 stack::operator= 通过替换旧内容将新内容分配给堆栈。 stack::pop 从堆栈中移除顶部元素。 stack::push 在栈顶插入新元素。 stack::size 返回堆栈中存在的元素总数。 stack::swap 将堆栈的内容与另一个堆栈的内容交换。 stack::top 返回对栈顶元素的引用。
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