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C++中利用栈实现队列的方法

2023-07-08 17:50:29 深夜i 14 0

C++ 栈队列实现方法数据结构

C++中可以利用栈来实现队列。虽然队列和栈的数据结构都属于序列容器，但队列和栈有不同的特点和操作，队列主要是先进先出（FIFO），而栈主要是后进先出（LIFO）。然而，在某些特定的场景下，我们可能需要使用队列和栈结合实现更高效的算法，这就需要我们掌握如何用栈来实现队列。

实现方法如下：

首先，我们需要两个栈，一个用来存储输入的数据，另一个用来存储输出的数据。在输入数据时，我们将数据存储到输入栈中；而在输出数据时，我们需要先将输入栈中的数据倒入输出栈中，然后弹出输出栈中的数据。这样就可以实现先进先出的操作了。

具体的实现流程如下：

1. 定义两个栈inputStack和outputStack。

2. 输入数据时，将数据存储到inputStack中。

3. 输出数据时，先判断outputStack是否为空，如果为空，则把inputStack中的数据全部倒入outputStack中。

4. 弹出outputStack中的顶端元素。

实现代码如下：

class MyQueue {
public:
  /** Initialize your data structure here. */
  MyQueue()
    
  
  
  /** Push element x to the back of queue. */
  void push(int x) {
    inputStack.push(x);
  }
  
  /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
  int pop() {
    peek();
    int temp = outputStack.top();
    outputStack.pop();
    return temp;
  }
  
  /** Get the front element. */
  int peek() {
    if (outputStack.empty()) {
      while (!inputStack.empty()) {
        outputStack.push(inputStack.top());
        inputStack.pop();
      }
    }
    return outputStack.top();
  }
  
  /** Returns whether the queue is empty. */
  bool empty() {
    return inputStack.empty() && outputStack.empty();
  }
private:
  stack<int> inputStack;
  stack<int> outputStack;
};

在上面的代码中，我们分别定义了两个栈inputStack和outputStack，分别用来存储输入的数据和输出的数据。当我们在队列中push数据时，就将数据存储到inputStack中；而在pop和peek操作时，我们需要先判断outputStack是否为空，如果为空，则把inputStack中的数据全部倒入outputStack中。

这样，我们就可以使用栈来实现队列了。这种实现方法的时间复杂度是O(n)，其中n表示队列的大小。在实际应用中，由于它只是利用了栈的特点来实现队列，因此性能并不如标准的队列实现，但在某些特定的场景下，它依然是一个非常有效的工具。

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