C語言數(shù)據(jù)結構之棧與隊列怎么相互實現(xiàn)

本篇內容介紹了“C語言數(shù)據(jù)結構之棧與隊列怎么相互實現(xiàn)”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

一、用對列實現(xiàn)棧

題干要求：

細節(jié)分析：隊列是先進先出； 要實現(xiàn)的棧是先進后出。

解題思路：假設：先用一個隊列儲存數(shù)據(jù) N 個，然后將前 N-1 個數(shù)據(jù)導入到另一個隊列，

此時，原始隊列中僅剩一個，是最后剩的數(shù)據(jù)，便可將其導出，這便是一次后進先出。

細節(jié)點：每次導出數(shù)據(jù)時，都需要一個隊列向另一個隊列傳入數(shù)據(jù)，因此輸入隊列和輸出隊列                    需要輪換，要對其進行判定。

具體過程gif動態(tài)圖如下：

代碼實現(xiàn)

1.初始化棧：先初始化兩個隊列

//棧的結構是由兩個隊列構成
typedef struct Nystack{
   Quetail q1;
   Quetail q2;
} MyStack;
 
//棧的初始化
MyStack* myStackCreate() {
   MyStack* Newstack = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
   Que_Init(&Newstack->q1);
   Que_Init(&Newstack->q2);
   return Newstack;
}

2. 插入數(shù)據(jù)

因為存儲數(shù)據(jù)的隊列不是固定的，因此在一個隊列有數(shù)據(jù)的前提下，就繼續(xù)向該隊列插入數(shù)據(jù)，

空的隊列負責在導出數(shù)據(jù)時進行輪轉。（哪個不空向哪個插入）

//插入數(shù)據(jù)
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
     //if((&obj->q1)->head == NULL) //法一：直接判斷是否為空
     if(Que_Empty(&obj->q1))        //法二：后續(xù)函數(shù)的復用
     Que_push(&obj->q2,x);
     else
     Que_push(&obj->q1,x);
}

3.導出數(shù)據(jù)（實現(xiàn)先進后出）

第一步：將有數(shù)據(jù)的隊列中除最后進的數(shù)據(jù)，依次導入到另一個空隊列 ；

導入空隊列，刪除原隊列，保留最后數(shù)據(jù)。

第二布：將原隊列中最后一個數(shù)據(jù)導出 。

注：這里先假設了兩個隊列中，一個是原隊列和一個是空隊列，再進行判定，若與實際不符，則          交換 。

int myStackPop(MyStack* obj) {
    int temp = 0;
    //假設原隊列和空隊列
    Quetail* existque = &obj->q1,*nullque = &obj->q2;
    if((&obj->q1)->head == NULL)      //判斷與實際是否相符
    {
        existque = nullque;
        nullque = &obj->q1;
    } 
    for(;existque->head->Next;)       //保留最后一個數(shù)據(jù)
    {
        Que_push(nullque,existque->head->data);  //向空隊列導入數(shù)據(jù)  
        Que_pop(existque);                       //刪除原隊列數(shù)據(jù)
    }
    temp = existque->head->data;      
    Que_pop(existque);                //導出最后進的數(shù)據(jù)
    return temp;
}

4.查找棧頂數(shù)據(jù)   

找到不空的隊列 >> 返回其隊尾的數(shù)據(jù)

int myStackTop(MyStack* obj) {
    if((&obj->q1)->head == NULL)
    {
        return (&obj->q2)->tail->data;
    }
    return (&obj->q1)->tail->data;
}

5.判斷棧是否為空：

判斷兩個隊列是否均為空

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    //法一：直接判斷
    //if((&obj->q1)->head == NULL&& (&obj->q2)->head == NULL)
    //法二：復用隊列判空函數(shù)
    if(Que_Empty(&(obj->q1))&&Que_Empty(&(obj->q2)))
    return true;
    return false;
}

6.銷毀棧：

銷毀兩個隊列

void myStackFree(MyStack* obj) {
     Que_Destory(&obj->q1);
     Que_Destory(&obj->q2);
     free(obj);
}

二、用棧實現(xiàn)隊列

題干要求： 

細節(jié)分析：這次是用兩個棧，實現(xiàn)先進先出 。

解題思路：首先，將兩個棧分為入口棧和出口棧，

其次，數(shù)據(jù)正序入口棧，由于棧是先進后出，因此將數(shù)據(jù)再逆序進入出口棧，

然后，此時數(shù)據(jù)再出口棧中是逆序，所以，便可以正序從出口棧中依次排出 。

代碼實現(xiàn)

1.初始化雙棧隊列

typedef struct {
    Stack T1;
    Stack T2;
} MyQueue;
 
 
MyQueue* myQueueCreate() {
      MyQueue *Q1;
      Q1 = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
      Stack_init(&(Q1->T1));      // T1 做入口棧
      Stack_init(&(Q1->T2));      // T2 做出口棧
      return Q1;
}

2.插入數(shù)據(jù)

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
     Stack_push(&obj->T1,x);          //這里將棧 T1 作為入口棧
}

3.刪除數(shù)據(jù)（先進先出）

將入口棧數(shù)據(jù)記錄 >> 刪除入口棧數(shù)據(jù) >> 導入出口棧 >> 從出口棧導出數(shù)據(jù)

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if(Stack_Empty(&obj->T2))          //判斷是否為空
    {
        int k = 0;
        for(;!Stack_Empty(&obj->T1);)  
        {
            k = Stack_Top(&obj->T1);   //記錄入口站數(shù)據(jù)
            Stack_pop(&obj->T1);       //刪除入口棧數(shù)據(jù)
            Stack_push(&obj->T2,k);    //導入出口棧
        }
    }
    int temp = 0;
    temp = Stack_Top(&obj->T2);        
    Stack_pop(&obj->T2);               //從出口棧導出數(shù)據(jù)
    return temp;                       //題干要求返回導出的值
}

4.查找隊列頭部數(shù)據(jù)

這里的頭部數(shù)據(jù)是正序的頭數(shù)據(jù)，因此要先將入口棧中的逆序數(shù)據(jù)導入出口棧，

變成正序，再返回出口棧的棧頂數(shù)據(jù) 。

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if(Stack_Empty(&obj->T2))         //判斷出口棧中是否有數(shù)據(jù)
    {
        int k = 0;
        for(;!Stack_Empty(&obj->T1);) //向出口棧導入數(shù)據(jù)
        {
            k = Stack_Top(&obj->T1);
            Stack_pop(&obj->T1);
            Stack_push(&obj->T2,k);
        }
    }
    return Stack_Top(&obj->T2);       //返回出口棧棧頂數(shù)據(jù)
}

5.判斷隊列是否為空 及 銷毀隊列

//判斷隊列是否為空
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
     //判斷兩個棧是否均為空
     return Stack_Empty(&obj->T1)&&Stack_Empty(&obj->T2);
}
 
//銷毀釋放隊列
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
     Stack_pop(&obj->T1);
     Stack_pop(&obj->T2);
     free(obj);
}

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