数据结构——用队列实现栈，用栈实现队列

1，理解栈和队列

首先，这里贴一下我写的栈和队列的代码，这些代码实现了栈和队列，可以简单看一下，栈的代码实现的功能

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int STDataType;

typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

//创建栈
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);

	ps->a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		exit(-1);
	}

	ps->capacity = 4;
	ps->top = 0;
}
//摧毁栈
void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

// 入栈
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);

	// 满了-》增容
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * sizeof(STDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		else
		{
			ps->a = tmp;
			ps->capacity *= 2;
		}
	}

	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

// 出栈
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	// 栈空了，调用Pop，直接中止程序报错
	assert(ps->top > 0);

	//ps->a[ps->top - 1] = 0;
	ps->top--;
}

//调出栈顶元素
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	// 栈空了，调用Top，直接中止程序报错
	assert(ps->top > 0);

	return ps->a[ps->top - 1];
}
//查找栈里元素个数
int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}
//判断栈是否为空
bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;
}

队列：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

//创造队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	pq->head = pq->tail = NULL;
}

// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		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;
	}
}

// 队头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	// 1、一个
	// 2、多个
	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;
	}
}

//查找队列最前面的数
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->head->data;
}
//查找队列最后面的数
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);

	return pq->tail->data;
}
//查找队列里元素的个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}

	return size;
}
//查找队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

2，理解如何用队列实现栈，如何用栈实现队列

首先解释一下用队列实现栈，现在有两个队列，我们要实现的有

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

我们可以用两个队列，一个存元素，另一个空着，当要取这个队列最后一个元素的时候，把这个队列除了最后一个元素外全转进另一个队列即可，详细代码如下：

typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;


} MyStack;


MyStack* myStackCreate() {
    MyStack* ps=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    if(!ps)
    {
        exit(-1);
    }
    QueueInit(
    QueueInit(
    return ps;

}

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        QueuePush(
    }
    else
    {
        QueuePush(
    }

}

int myStackPop(MyStack* obj) {
    Queue* emptyQ=
    Queue* nonemptyQ=
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ=
        nonemptyQ=
    }
    while(QueueSize(nonemptyQ)>1)
    {
        QueuePush(emptyQ,QueueFront(nonemptyQ));
        QueuePop(nonemptyQ);
    }
    int top=QueueFront(nonemptyQ);
    QueuePop(nonemptyQ);
    return top;
}

int myStackTop(MyStack* obj) {
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(
    }
    else
    {
        return QueueBack(
    }


}

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    return QueueEmpty(&obj->q1)&&QueueEmpty(

}

void myStackFree(MyStack* obj) {
    QueueDestory(
    QueueDestory(
    free(obj);

}

用栈实现队列不太一样，如果按照上面的写法，数据从一个栈转到另一个栈，会导致数据反转，因此，完全可以定义一个栈是存数据的，而另一个栈是操作的，取栈底元素的时候，将这个栈数据放到另一个栈里面，取出最后一个元素后，再把另外那个栈的数据放到这个栈里面，即可，代码如下：
 

typedef struct {
    ST s1;
    ST s2;
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* ps=(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
    if(!ps)
    {
        exit(-1);
    }
    StackInit(
    StackInit(
    return ps;
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    StackPush(
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    while(StackSize(&obj->s1)>1)  
    {
        StackPush(&obj->s2,StackTop(
        StackPop(
    }
    int top=StackTop(
    StackPop(
    while(StackSize(&obj->s2)!=0)
    {
        StackPush(&obj->s1,StackTop(
        StackPop(
    }
    return  top;

}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    return *(obj->s1.a);
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return StackEmpty(

}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    StackDestory(
    StackDestory(
    free(obj);
}