【数据结构】栈和队列相关练习题：用队列实现栈

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

注意:

• 你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 这些操作是合法的。
• 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list 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。
• 你可以假设所有操作都是有效的（例如, 对一个空的栈不会调用 pop 或者 top 操作）。

分析：

具体代码如下：

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include <assert.h>

typedef int QUDataType;

typedef struct QueueNode
{
	QUDataType _data;
	struct QueueNode* _next;
}QueueNode;

typedef struct Queue
{
	QueueNode* _front;//队头
	QueueNode* _rear;//队尾
}Queue;

void QueueInit(Queue* q);
void QueueDestroy(Queue* q);

void QueuePush(Queue* q, QUDataType x);//在队头入数据
void QueuePop(Queue* q);//在队头出数据

int QueueSize(Queue* q);//数据的个数
int QueueEmpty(Queue* q);//判断是否为NULL

QUDataType QueueFront(Queue* q);//取出队头数据
QUDataType QueueBack(Queue* q);//取出队尾数据

void QueueInit(Queue* q)//置空即可
{
	assert(q);
	q->_front = q->_rear = NULL;
}

void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);
	QueueNode* cur = q->_front;
	while (cur)
	{
		QueueNode* next = cur->_next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->_front = q->_rear = NULL;
}

QueueNode* BuyQueueNode(QUDataType x)
{
	QueueNode* node = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));//这里注意开辟的是一个结构体，而不是整形
	node->_data = x;
	node->_next = NULL;

	return node;
}

void QueuePush(Queue* q, QUDataType x)//在队头入数据
{
	assert(q);
	if (q->_front == NULL)
	{
		q->_front = q->_rear = BuyQueueNode(x);
	}
	else
	{
		q->_rear->_next = BuyQueueNode(x);
		q->_rear = q->_rear->_next;
	}
}

void QueuePop(Queue* q)//在队头出数据
{
	assert(q);
	if (q->_front)
	{
		QueueNode* next = q->_front->_next;
		free(q->_front);
		q->_front = next;

		if (q->_front == NULL)//当front为NULL时，back还未置空，如果队尾不置空，会出现野指针的问题
		{
			q->_rear = NULL;
		}
	}
}

int QueueSize(Queue* q)//数据的个数
{
	assert(q);
	int size = 0;
	QueueNode* cur = q->_front;
	while (cur)
	{
		cur = cur->_next;
		size++;
	}
	return size;
}

int QueueEmpty(Queue* q)//判断是否为NULL
{
	assert(q);
	if (q->_front == NULL)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		return 1;
	}
	//return q->_front==NULL ? 0:1;
}

QUDataType QueueFront(Queue* q)//取出队头数据
{
	assert(q);
	return q->_front->_data;
}

QUDataType QueueBack(Queue* q)//取出队尾数据
{
	assert(q);
	return q->_rear->_data;
}

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

/** Initialize your data structure here. */
MyStack* myStackCreate(int maxSize) {
  MyStack* pst=(MyStack*) malloc(sizeof(MyStack)) ;
  QueueInit(&pst->q1);
  QueueInit(&pst->q2);
    return pst;
}

/** Push element x onto stack. */
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(QueueEmpty(&obj->q1)!=0)
    {
        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) {
    Queue* pEmpty=&obj->q1;
    Queue* pNonEmpty=&obj->q2;
   if(QueueEmpty(&obj->q1)!=0)
   {
       pEmpty=&obj->q2;
       pNonEmpty=&obj->q1;
   }
   while(QueueSize(pNonEmpty)>1)
   {
        QueuePush(pEmpty,QueueFront( pNonEmpty));
        QueuePop(pNonEmpty);
   }
    int top=QueueFront(pNonEmpty);
    QueuePop(pNonEmpty);  
    return top;
}

/** Get the top element. */
int myStackTop(MyStack* obj) {
    Queue* pEmpty=&obj->q1;
    Queue* pNonEmpty=&obj->q2;
   if(QueueEmpty(&obj->q1)!=0)
   {
       pEmpty=&obj->q2;
       pNonEmpty=&obj->q1;
   }
   
   return QueueBack(pNonEmpty); 
     
}

/** Returns whether the stack is empty. */
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    if(QueueEmpty(&obj->q1)==0
     &&QueueEmpty(&obj->q2)==0)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    } 
}

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

/**
 * Your MyStack struct will be instantiated and called as such:
 * struct MyStack* obj = myStackCreate(maxSize);
 * myStackPush(obj, x);
 * int param_2 = myStackPop(obj);
 * int param_3 = myStackTop(obj);
 * bool param_4 = myStackEmpty(obj);
 * myStackFree(obj);
 */

oj链接：https://leetcode-cn.com/problems/implement-stack-using-queues/submissions/