栈与队列相关笔试题

1.用两个栈实现队列

分析：队列的特点是“先进先出”，而栈的特点是“后进先出”，入队列时让所有的元素进到stack1中，出队列时先判断stack2是否为空，不为空直接pop即可，若为空，将stack1中所有的元素“倒入”stack2中，这样就用两个栈实现了队列。

实现代码：

class Solution
{
public:
    void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }

    int pop() {
        if(stack2.empty()) {
            while(!stack1.empty()){
                int nodes = stack1.top();
                stack1.pop();
                stack2.push(nodes);
            }
        }
        int top = stack2.top();
        stack2.pop();
        return top;
    }

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

2.包含min函数的栈

具体题目：定义栈的数据结构，在该栈中实现一个能够得到栈的最小元素的min函数。在该栈中，调用min、push、pop的时间复杂度都是O(1)。

分析：因为栈的数据结构的性质，不能够对栈中元素进行排序，因此需要借助一个辅助栈来储存每次push后的最小值，这样就可以保证辅助栈的栈顶一直是最小元素，当最小元素从数据栈中pop时，同时也要pop出辅助栈的栈顶元素。

实现代码：

class Solution {
public:
    void push(int value) {
        dataStack.push(value);
        if(minStack.empty() || value < minStack.top()){
            minStack.push(value);
        }
        else{
            minStack.push(minStack.top());
        }
    }

    void pop() {
        if(!dataStack.empty() && !minStack.empty()){
            dataStack.pop();
            minStack.pop();
        }
    }

    int top() {
        assert(!dataStack.empty());
        return dataStack.top();
    }

    int min() {
        assert(!minStack.empty());
        return minStack.top();
    }

private:
    stack<int> dataStack;
    stack<int> minStack;
};

3.栈的压入弹出序列

题目：输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如，序列1、2、3、4、5是栈的压入序列，序列4、5、3、2、1是该栈的弹出序列，但4、3、5、1、2就不可能是该栈的弹出序列。

分析：建立一个辅助栈，把输入的第一个序列的数字依次压入辅助栈，并按照第二个序列的顺序依次从辅助栈中弹出，如果下一个弹出的数字刚好是栈顶数据，就直接弹出，如果不是，就把还没有入栈的数字压入辅助栈，直到遇到下一个需要弹出的数字。

实现代码：

    bool IsPopOrder(vector<int> pushV,vector<int> popV) {
        bool flag = false;
        if(!pushV.empty() && !popV.empty()){
            stack<int> s;
            int i = 0;
            int j = 0;
            while(j < popV.size()){
                while(s.empty() || s.top() != popV[j]){
                    s.push(pushV[i++]);
                }
                if(s.top() != popV[j]){
                    break;
                }
                s.pop();
                j++;
            }
            if(s.empty() && j == popV.size()){
               flag = true;
            }
        }
        return flag;
    }