【数据结构】两个栈实现一个队列

今天面试的时候被问到了，如何用2个栈实现一个队列的功能。

那时候第一时间的想法是：

用2个栈实现，入队列时，可以直接push进其中的一个栈

出队列时，则需要把入队列的那个栈不断的pop到另一个栈中，以实现原先栈的顺序逆序，从而实现队列的先进先出。

可能文字比较拗口，具体的实现可通过下图表示：

注：图片转自http://www.cnblogs.com/wanghui9072229/archive/2011/11/22/2259391.html

很明显，这是一个可行性挺高的方法。但是，出队列的最后一步倒回，是否真的需要？

经过研究，其实并不需要。也就是说：

入队时，将元素压入s1。（这样，入队的时间复杂度就为O（1））

出队时，判断s2是否为空，如不为空，则直接弹出顶元素；如为空，则将s1的元素逐个“倒入”s2，把最后一个元素弹出并出队。

注意：此时并不需要在出列完将s2的元素倒回s1.这个思路，避免了反复“倒”栈，仅在需要时才“倒”一次。

后面，我用C++的模板类实现了以下的源码，经测试可以使用：

#include <IOSTREAM>
#include <STACK>

using namespace std;

template <typename T> class MyDeque
{
public:
	MyDeque();
	virtual ~MyDeque();
	void myPush(const T& data);
	T myPop();
private:
	stack<T> inStack;
	stack<T> outStack;
};

template <typename T> MyDeque<T>::MyDeque(void)
{

};

template <typename T> MyDeque<T>::~MyDeque(void)
{

};

template <typename T> void MyDeque<T>::myPush(const T& data)
{
	inStack.push(data);
};

template <typename T> T MyDeque<T>::myPop(void)
{
	if(outStack.size() <= 0)
	{
		while (inStack.size() > 0)
		{
			outStack.push(inStack.top());
			inStack.pop();
		}
	}
	if( outStack.size() == 0 )
	{
		cout << "队列为空，无法出队列" << endl;
	}
	T data = outStack.top();
	outStack.pop();
	return data;
}

int main()
{
	MyDeque<int> testDeque;
	testDeque.myPush(1);
	testDeque.myPush(2);
	testDeque.myPush(3);
	cout << testDeque.myPop() ;
	testDeque.myPush(4);
	testDeque.myPush(5);
	testDeque.myPush(6);
	cout << testDeque.myPop() ;
	cout << testDeque.myPop() ;

}

测试的结果为：

可见，测试结果表明该思路是符合题目要求的。

本文由Cout_Sev 原创，部分资料搜集整理自网络

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