タイトル説明
225.キューを使用してスタックを実装する-LeetCode（LeetCode）
後入れ先出し（LIFO）スタックを実装するには、2つのキューのみを使用し、通常のキューの4つの操作（プッシュ、トップ、ポップ、および空）すべてをサポートしてください。
MyStackクラスを実装します。
•voidpush（int x）要素xをスタックの一番上にプッシュします。
•intpop（）は、スタックの最上位要素を削除して返します。
•inttop（）は、スタックの最上位要素を返します。
•booleanempty（）スタックが空の場合はtrueを返し、そうでない場合はfalseを返します。
注意：
キューの基本操作のみを使用できます。つまり、プッシュバック、フロントからのピーク/ポップ、サイズ、および空です。
使用している言語はキューをサポートしていない可能性があります。標準のキュー操作である限り、list（リスト）またはdeque（両端キュー）を使用してキューをシミュレートできます。
例1
输入：
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]
解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
アイデア分析
この質問は、2つのキュー（先入れ先出し）を使用してスタック（先入れ先出し）を実装することです。1つのキューはデータをスタックに格納するために使用され、もう1つは値を値付きキューに格納するために使用されます。したがって、どのキューが空で、どのキューに値があるかを判別する必要があります。スタックの実装では、値のキューの最初のサイズ1データを空のキューにインポートする必要があります。この時点では、値のキューの最後の要素のみが残り、スタックからポップアウトされます（1つのキューが常に空で、1つのキューには常にデータがあります。これは先行データと同等です）
回路図は以下の通りです：
コード
typedef int QDatatype;
//链式结构：表示队列
typedef struct QueueNode
{
QDatatype data;
//指向下一个节点的指针
struct QueueNode* next;
}QueueNode;
//队列的结构
typedef struct Queue
{
QueueNode* front;//头指针
QueueNode* tail;//尾指针
}Queue;
//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq);
//队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x);
//队头出队列
void QueuePop(Queue* pq);
//检测队列是否为空，为空返回1，非空返回0
int QueueEmpty(Queue* pq);
//获取队列中有效元素的个数
int QueueSize(Queue* pq);
//获取队列头部元素
QDatatype QueueFront(Queue* pq);
//获取队列队尾元素
QDatatype QueueBack(Queue* pq);
//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->front = pq->tail = NULL;
}
//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
QueueNode* cur = pq->front;
while (cur)
{
QueueNode* Next = cur->next;
free(cur);
cur = Next;
}
pq->front = pq->tail = NULL;
}
//队尾入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
{
assert(pq);
QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->tail == NULL)
{
pq->front = pq->tail = newnode;
}
else
{
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
}
}
//队头出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
//队列不能为空
assert(!QueueEmpty(pq));
//如果只有一个节点，防止tail野指针
if (pq->front == pq->tail)
{
free(pq->front);
pq->front = pq->tail = NULL;
}
//多个节点
else
{
QueueNode* Next = pq->front->next;
free(pq->front);
pq->front = Next;
}
}
//检测队列是否为空，为空返回1，非空返回0
int QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->front == NULL ? 1 : 0;
}
//获取队列中有效元素的个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
int count = 0;
QueueNode* cur = pq->front;
while (cur)
{
++count;
cur = cur->next;
}
return count;
}
//获取队列头部元素
QDatatype QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->front->data;
}
//获取队列队尾元素
QDatatype QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->data;
}
typedef struct
{
//结构体中有两个队列
Queue q1;
Queue q2;
} MyStack;
/** Initialize your data structure here. */
MyStack* myStackCreate()
{
MyStack* pst = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
//初始化两个队列
QueueInit(&pst->q1);
QueueInit(&pst->q2);
return pst;
}
/** Push element x onto stack. */
void myStackPush(MyStack* obj, int x)
{
//将数据入到空的队列里
//若两个都为空随便导入哪个队列都可以
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)
{
//假设q1为空q2不为空
Queue* emptyq = &obj->q1;
Queue* noemptyq = &obj->q2;
if(!QueueEmpty(&obj->q1))
{
emptyq = &obj->q2;
noemptyq = &obj->q1;
}
//将非空队列的n-1个数导入空队列
while(QueueSize(noemptyq) > 1)//此处直接给队列
{
//将非空队列的数导入空队列
QueuePush(emptyq,QueueFront(noemptyq));//直接给队列
//非空队列出数
QueuePop(noemptyq);
}
int top = QueueFront(noemptyq);
QueuePop(noemptyq);//直接给队列
return top;
}
/** 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)
{
QueueDestroy(&obj->q1);
QueueDestroy(&obj->q2);
free(obj);
}
/**
* Your MyStack struct will be instantiated and called as such:
* MyStack* obj = myStackCreate();
* myStackPush(obj, x);
* int param_2 = myStackPop(obj);
* int param_3 = myStackTop(obj);
* bool param_4 = myStackEmpty(obj);
* myStackFree(obj);
*/