【数据结构】如何用队列实现栈？图文详解（LeetCode）

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LeetCode链接：225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）

本文默认读者已经掌握栈与队列的基本知识

或者先看我的另一篇博客：【数据结构】栈与队列_字节连结的博客-CSDN博客

做题思路

由于我们使用的是C语言，不能直接使用队列的操作，

所以做这道题得先把我们之前实现的队列复制过来：

//C语言模拟实现队列


//链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

//队列的结构
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
}Que;

//初始化队列
void QueueInit(Que* pq);
//销毁队列
void QueueDestroy(Que* pq);
//队尾入队列
void QueuePush(Que* pq, QDataType x);
//队头出队列
void QueuePop(Que* pq);
//获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Que* pq);
//获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Que* pq);
//检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
bool QueueEmpty(Que* pq);
//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Que* pq);

void QueueInit(Que* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueueDestroy(Que* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueuePush(Que* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

void QueuePop(Que* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
	pq->size--;
}

QDataType QueueFront(Que* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->head->data;
}

QDataType QueueBack(Que* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->tail->data;
}

bool QueueEmpty(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

int QueueSize(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}

复制完成后进入正题：

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答：用两个队列捯数据的方式来实现后入先出的栈

图文解析：

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代码：

//用两个队列实现栈
typedef struct
{
    Que q1;//队列1
    Que q2;//队列2
} MyStack;

//开辟空间并初始化
MyStack* myStackCreate()
{
    MyStack* pst = (MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    QueueInit(&pst->q1);
    QueueInit(&pst->q2);
	return pst;
}

//将元素x压入栈顶
void myStackPush(MyStack* obj, int x)
{
    if (!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        QueuePush(&obj->q1, x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2, x);
    }
}

//移除并返回栈顶元素
int myStackPop(MyStack* obj)
{
    Que* empty = &obj->q1;
    Que* nonEmpty = &obj->q2;
    if (!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        nonEmpty = &obj->q1;
        empty = &obj->q2;
    }
    //前size-1个导入空队列
    while (QueueSize(nonEmpty) > 1)
    {
        QueuePush(empty, QueueFront(nonEmpty));
        QueuePop(nonEmpty);
    }
    //用局部变量记录栈顶元素，方便返回
    int top = QueueFront(nonEmpty);
    QueuePop(nonEmpty);
    return top;
}

//返回栈顶元素
int myStackTop(MyStack* obj)
{
    if (!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}

//如果栈是空的，返回true；否则，返回false
bool myStackEmpty(MyStack* obj)
{
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}

//销毁栈
void myStackFree(MyStack* obj)
{
    QueueDestroy(&obj->q1);
    QueueDestroy(&obj->q2);
    free(obj);
}

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