《剑指Offer》面试题9

 

1 问题

题目：用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deleteHead，分别完成在队列尾部插入结点和在队列头部删除结点的功能。

template <typename T> 
class CQueue
{
public:
    CQueue(void);
    ~CQueue(void);
     
    void appendTail(const T& node);
    T deleteHead();

private:
    stack<T> stack1;
    stack<T> stack2;
};

 

2 分析

1.栈和队列都是线性表，但是栈只能从一端进行操作，队列从首尾两端进行操作。一个栈stack1作为队列尾部，另一个栈stack2作为队列头。
2.栈对数据的逻辑操作满足"先入后出"，和队列相反。当经过stack1->stack2，原本栈底数据变成栈顶数据(两次反操作，等于一次正操作)
3.stack1 数据入队（队列尾部）、stack2 数据出队（队列头部）

 

3 代码

#include "iostream"
#include "stack"
#include <exception>

using namespace std;

template <typename T> 
class CQueue
{
public:
    CQueue(void);
    ~CQueue(void);
    
    
    void appendTail(const T& node);
    
    T deleteHead();

private:
    stack<T> stack1;
    stack<T> stack2;
};

template <typename T> 
CQueue<T> :: CQueue(void){
}

template <typename T> 
CQueue<T> :: ~CQueue(void){
}

template <typename T> 
void CQueue<T> :: appendTail(const T& node)
{// 在队列末尾添加一个结点
	this->stack1.push(node);	//数据压栈
}

template <typename T> 
T CQueue<T> :: deleteHead()
{// 队列的头结点出队
    if(stack2.size()<= 0)
    {//1.stack2从stack1取数据
        while(stack1.size()>0)
        {
            T& data = stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(data);
        }
    }

    //队列空了
    if(stack2.size() == 0)
    {
        cout << "queue is empty" << endl;
        exit(-1);
    }

    //数据出队
    T head = stack2.top();	//栈顶元素弹出
    stack2.pop();			//移除栈顶元素

    return head;
}


void Test(char actual, char expected)
{
    if(actual == expected)
        printf("Test passed.\n");
    else
        printf("Test failed.\n");
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    CQueue<char> queue;

    queue.appendTail('a');
    queue.appendTail('b');
    queue.appendTail('c');			//cba

    char head = queue.deleteHead();	//a出队, cb
    Test(head, 'a');

    head = queue.deleteHead();		//b出队,c
    Test(head, 'b');

    queue.appendTail('d');			//d入队，dc
    head = queue.deleteHead();		//c出队，d
    Test(head, 'c');

    queue.appendTail('e');			//e入队，ed
    head = queue.deleteHead();		//d出队，e
    Test(head, 'd');

    head = queue.deleteHead();		//e出队，队空
    Test(head, 'e');

    return 0;
}

4 运行结果