news 2026/4/18 12:37:04

用队列实现栈

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
用队列实现栈

代码

#include<iostream> #include<stdexcept> using namespace std; template<typename T> class Queue { private: struct Node { T data; Node* next; Node(T x) :data(x), next(NULL) {} }; Node* first; Node* rear; int size; public: Queue() :first(NULL), rear(NULL), size(0) {} ~Queue(); void enqueue(T x); T dequeue(); T getFirst() const; int getSize() const; bool empty() const; }; template<typename T> Queue<T>::~Queue() { while (first) { Node* curr = first; first = first->next; delete curr; } } template<typename T> void Queue<T>::enqueue(T x) { if (rear == NULL) {//必须讨论队列长度为0的情况 rear = new Node(x); first = rear; } else { rear->next = new Node(x); rear = rear->next; } size++; } template<typename T> T Queue<T>::dequeue() { if (first == NULL) {//这里的判空语句只能用first不能用Size? throw std::underflow_error("queue is empty!"); } T result = first->data; Node* curr = first;//必须释放删除节点的内存 first = first->next; delete curr; size--;//一定不要忘记更新size if (size == 0) { rear = NULL; }//size为0后,代表所有的内存都被释放啦,那rear指向的内存当然也被释放啦,一定要置空rear,否则会变成野指针。 return result; } template<typename T> T Queue<T>::getFirst() const { if (size == 0) { throw std::underflow_error("queue is empty!"); } return first->data; } template<typename T> int Queue<T>::getSize() const {//返回值类型为int而不是T return size; } template<typename T> bool Queue<T>::empty() const { return size == 0; } class MyStack { private: Queue<int> q1; Queue<int> q2; public: MyStack() {} void push(int x) { q1.enqueue(x); } int pop() { while (q1.getSize() > 1) { q2.enqueue(q1.dequeue()); } int result = q1.dequeue(); while (!q2.empty()) { q1.enqueue(q2.dequeue()); } return result; } int top() { while (q1.getSize() > 1) { q2.enqueue(q1.dequeue()); } int result = q1.dequeue(); q2.enqueue(result); while (!q2.empty()) { q1.enqueue(q2.dequeue()); } return result; } bool empty() { return q1.empty();//由于q2每次执行完都为空,所以只需要判断q1是否为空即可 } }; int main() { return 0; }

解释

首先利用链表来实现队列,首先是队列的类的实现,由于要利用链表来实现这个队列,所以成员变量不仅要包含指向头节点和尾节点的结构体指针first和rear,节点的数量size,还包含节点实现的结构体Node,结构体内部包含这个节点的数据域和指针域,以及结构体的构造函数,然后是公共权限的构造函数、析构函数、入队、出队、获取队首元素,获取队列的长度,判断队列是否为空。

template<typename T> class Queue { private: struct Node { T data; Node* next; Node(T x) :data(x), next(NULL) {} }; Node* first; Node* rear; int size; public: Queue() :first(NULL), rear(NULL), size(0) {} ~Queue(); void enqueue(T x); T dequeue(); T getFirst() const; int getSize() const; bool empty() const; };

然后是具体函数的实现,首先是析构函数,经过模板声明和函数声明,在函数内部,利用while循环,遍历链表的每一个节点,同时利用curr指针暂存队首节点,不断释放链表的内存。

template<typename T> Queue<T>::~Queue() { while (first) { Node* curr = first; first = first->next; delete curr; } }

然后是入队函数,首先经过模板声明和函数声明,函数内部,首先判断rear指针是否指向NULL,因为这代表链表长度为0,然后我们就让尾节点指向一个新申请出来的内存,内存存储的值为即将入队的元素,然后让first也指向这个内存,如果rear没有指向NULL,也就是这个链表内尚有元素,我们就直接让rear的后继节点指针指向新申请的内存,然后让rear向后偏移一个位置,让它指向最后一个元素,最后在判断语句外面,长度+1.

template<typename T> void Queue<T>::enqueue(T x) { if (rear == NULL) {//必须讨论队列长度为0的情况 rear = new Node(x); first = rear; } else { rear->next = new Node(x); rear = rear->next; } size++; }

然后是出队函数,首先经过模板声明和函数声明,函数内部,首先判断first是否指向NULL,这代表链表为空,若为空则抛出异常,否则我们利用result变量暂存队首节点的数据,然后利用结构体指针curr暂存队首节点,然后偏移first,然后释放curr指向的内存,同时让链表的长度-1,然后判断链表的长度是否为0,若为0则使rear指针置为空,因为size为0后,代表所有的内存都被释放啦,那rear指向的内存当然也被释放啦,一定要置空rear,否则会变成野指针。最后返回result.

template<typename T> T Queue<T>::dequeue() { if (first == NULL) {//这里的判空语句只能用first不能用Size?都可以,只不过first更加保险 throw std::underflow_error("queue is empty!"); } T result = first->data; Node* curr = first;//必须释放删除节点的内存 first = first->next; delete curr; size--;//一定不要忘记更新size if (size == 0) { rear = NULL; }//size为0后,代表所有的内存都被释放啦,那rear指向的内存当然也被释放啦,一定要置空rear,否则会变成野指针。 return result; }

然后是返回队首元素、返回队列长度、判断是否为空的函数,三个函数都要添加const,代表函数内部不会改变成员变量,这里我多嘴一句,即便是函数内部途中改变了成员变量,也不行。

template<typename T> T Queue<T>::getFirst() const { if (size == 0) { throw std::underflow_error("queue is empty!"); } return first->data; } template<typename T> int Queue<T>::getSize() const {//返回值类型为int而不是T return size; } template<typename T> bool Queue<T>::empty() const { return size == 0; }

然后是栈的类的实现部分,首先是类的实现,这个实现的是int类型的栈q1和q2,所以成员变量用的是int类型的两个队列,然后是毫无作为的构造函数,因为前面队列的实现中已经都做了初始化,

然后是入栈函数,具体实现是将元素压入q1的队列中。

class MyStack { private: Queue<int> q1; Queue<int> q2; public: MyStack() {} void push(int x) { q1.enqueue(x); }

然后是出栈的函数,函数内部具体实现是,首先将q1中元素依次压入q2中,直到q1中只剩1个元素,然后result暂存q1的最后一个元素,并让q1弹出最后一个元素,然后再把q2中的元素全部压入q1中,我们规定,q2在每次函数结束后必须置空,最后返回result.

int pop() { while (q1.getSize() > 1) { q2.enqueue(q1.dequeue()); } int result = q1.dequeue(); while (!q2.empty()) { q1.enqueue(q2.dequeue()); } return result; }

然后是获取栈顶元素,跟出栈的函数差不多,区别在于q1的最后一个元素也要传入q2中。

最后是判断是否为空的函数,由于q2每次执行完都为空,所以我们只需要判断q1即可.

int top() { while (q1.getSize() > 1) { q2.enqueue(q1.dequeue()); } int result = q1.dequeue(); q2.enqueue(result); while (!q2.empty()) { q1.enqueue(q2.dequeue()); } return result; } bool empty() { return q1.empty();//由于q2每次执行完都为空,所以只需要判断q1是否为空即可 } };
版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/4/18 5:27:26

AI生成电影预告片:从代码到震撼大片

技术文章大纲&#xff1a;用代码生成电影预告片理解需求与目标明确生成电影预告片的目标&#xff0c;如风格&#xff08;悬疑、喜剧&#xff09;、时长、关键情节展示。 分析目标受众的偏好&#xff0c;确定剪辑节奏、音乐风格和视觉特效。数据准备与处理获取电影原始素材&…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/18 8:26:33

Typora代码块痛点全破解指南

Typora代码块痛点破解方案技术文章大纲痛点分析代码块语法高亮支持有限&#xff0c;部分语言无法正确渲染大段代码插入导致文档加载缓慢跨平台使用时格式兼容性问题代码块与文本混排时的排版错乱缺乏代码执行或调试功能语法高亮优化方案安装第三方语法高亮插件如Prism.js 自定义…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/18 5:33:09

抖音无水印视频下载完整指南:轻松保存高清原画质内容

抖音无水印视频下载完整指南&#xff1a;轻松保存高清原画质内容 【免费下载链接】douyin_downloader 抖音短视频无水印下载 win编译版本下载&#xff1a;https://www.lanzous.com/i9za5od 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/dou/douyin_downloader 还在为抖音视…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/18 7:04:28

3步搭建本地智能图像检索工具的终极指南

3步搭建本地智能图像检索工具的终极指南 【免费下载链接】ImageSearch 基于.NET8的本地硬盘千万级图库以图搜图案例Demo和图片exif信息移除小工具分享 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/im/ImageSearch 还在为海量图片管理而头疼吗&#xff1f;这款基于.NET 8开…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/18 2:47:21

AI生成内容降重指南:权威工具榜单与实操方法

核心工具对比速览 工具名称 处理时间 AIGC降幅 重复率同步优化 适配检测系统 aibiye 20分钟 降至个位数 ✔️支持 知网/格子达/维普 aicheck 20分钟 降至个位数 ✔️支持 知网/格子达/维普 秒篇 15分钟 降至10%以下 ✔️支持 主流检测平台 AskPaper 25分钟…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/18 3:26:50

数字化选题工具排行榜:10大平台功能解析与本科生实操策略

学术写作中难免遇到重复率过高的问题&#xff0c;现代人工智能技术为此提供了多种智能解决方案。通过对比测试发现&#xff0c;目前市场上有六种效果显著的智能降重系统&#xff0c;能够有效帮助研究者解决论文相似度过高的困扰。这些工具采用先进的自然语言处理算法&#xff0…

作者头像 李华