首先,我們得了解隊(duì)列和棧的基本原理。

隊(duì)列是一個(gè)“先進(jìn)先出“的一個(gè)結(jié)構(gòu)。隊(duì)列的定義是在隊(duì)尾插入,在隊(duì)頭刪除,這就要求要用一種在尾部插入容易的,在頭部刪除容易的結(jié)構(gòu),你一定會(huì)想到單鏈表,對,庫的實(shí)現(xiàn)就是用一個(gè)鏈表實(shí)現(xiàn)的。
棧,相信大家都不會(huì)陌生,函數(shù)棧幀等的實(shí)現(xiàn),它是一種”先進(jìn)后出“的結(jié)構(gòu)。棧的插入刪除都是在尾部進(jìn)行的。
所以要用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧,要解決的問題就是在刪除時(shí)要?jiǎng)h除最后插入的那個(gè)元素。
我們先來模擬一下出棧和入棧的情況:
(1)入棧:Q1:1,2,3,4入隊(duì)列(相當(dāng)于入棧);
(2)出棧:Q1:1,2,3出隊(duì)列,Q2:1,2,3入隊(duì)列;(此時(shí)Q1只剩4,正是我們要出棧的元素)
(3)
1>入棧:Q1:5入隊(duì)列(每次入棧都用Q1入隊(duì)列實(shí)現(xiàn),而不入隊(duì)列Q2,這樣會(huì)提高效率,后面會(huì)說到)
2>出棧:判斷:如果Q1隊(duì)列不為空就用(1)(2)步的方法出棧最后一個(gè)元素。否則,出棧Q2隊(duì)列的最后一個(gè)元素。
我們首先來搭建這個(gè)棧的結(jié)構(gòu):
#pragma once
#include<iostream>
#include<queue>
#include<string>
#include<assert.h>
using namespace std;
template<class T>
class MYStack
{
public:
MYStack()
:_size(0)
{
}
~MYStack()
{
}
void Push(const T& x);
void Pop();
bool Empty();
size_t Size();
void Print();
private:
queue<T> q1;
queue<T> q2;
size_t _size;
};一個(gè)棧具有的功能我們都實(shí)現(xiàn)一下,Psh(),Pop(),Empty(),Size()等等。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)成員是兩個(gè)隊(duì)列的對象,因?yàn)槲覀兪怯脙蓚€(gè)隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)的,還有一個(gè)_size用來記錄棧中元素的個(gè)數(shù)。
下面是函數(shù)具體實(shí)現(xiàn):
template<class T>
void MYStack<T>::Push(const T& x)
{
q1.push(x);
++_size;
}
template<class T>
void MYStack<T>::Pop()
{
//assert(_size > 0);
//size_t plen = q1.size();
//while (plen != 1)
//{
// T tmp = q1.front();
// q2.push(tmp);
// q1.pop();
// --plen;
//}
//q1.pop();
//plen = q2.size();
//while (plen)
//{
// T tmp = q2.front();
// q1.push(tmp);
// q2.pop();
// --plen;
//}
//--_size;
assert(_size > 0);
size_t plen = q1.size();
if (plen == 0)
{
//if (q2.size() == 0)
// return;
plen = q2.size();
while (plen != 1)
{
T tmp = q2.front();
q1.push(tmp);
q2.pop();
--plen;
}
q2.pop();
}
else
{
size_t plen = q1.size();
while (plen != 1)
{
T tmp = q1.front();
q2.push(tmp);
q1.pop();
--plen;
}
q1.pop();
}
--_size;
}
template<class T>
bool MYStack<T>::Empty()
{
return _size ? false : true;
}
template<class T>
size_t MYStack<T>::Size()
{
return _size;
}
template<class T>
void MYStack<T>::Print()
{
//size_t plen = q1.size();
//while (plen--)
//{
// cout << q1.front() << " ";
// q1.pop();
//}
size_t plen = q2.size();
while (plen--)
{
cout << q2.front() << " ";
q2.pop();
}
plen = q1.size();
while (plen--)
{
cout << q1.front() << " ";
q1.pop();
}
}注釋掉的部分也可以實(shí)現(xiàn),它的原理是不管第(3)步是出棧還是入棧,都把剩下的元素從Q2出棧入棧到Q1,輸出的時(shí)候只用輸出Q1中的元素。但是它的效率較低。如果有這種情況:1,2,3.....100000入棧,然后1,2,3......100000出棧,這會(huì)導(dǎo)致Q1和Q2頻繁的出棧和入棧,效率非常之低。
優(yōu)化方法就是沒有注釋部分。它的實(shí)現(xiàn)就是入棧都是Q1入隊(duì)列,出棧后不把Q2的元素移到Q1,這樣的話效率就會(huì)提高,只是在輸出的時(shí)候要先輸出Q2里的元素,再輸出Q1里的元素。因?yàn)镼1里的元素總是棧頂?shù)脑亍?/p>
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當(dāng)前標(biāo)題:使用兩個(gè)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧-創(chuàng)新互聯(lián)
URL網(wǎng)址:http://chinadenli.net/article48/hjjhp.html
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