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隊(duì)列實(shí)現(xiàn)棧&棧實(shí)現(xiàn)隊(duì)列

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「神奇的程序員K」，作者神奇的程序員K。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系神奇的程序員K公眾號。

創(chuàng)新互聯(lián)建站自2013年創(chuàng)立以來，先為鄲城等服務(wù)建站，鄲城等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為鄲城企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。

前言

給你兩個(gè)棧你如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)隊(duì)列，給你兩個(gè)隊(duì)列你如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧。

本文就跟大家分享下這兩個(gè)問題的解決思路與實(shí)現(xiàn)過程，歡迎各位感興趣的開發(fā)者閱讀本文。

問題分析

我們先來看下棧與隊(duì)列的特性：

  • 棧：最先加入的元素最后出
  • 隊(duì)列：最先加入的元素最先出

有關(guān)棧與隊(duì)列的詳細(xì)講解請移步我的另一篇文章：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):棧與隊(duì)列

有了棧與隊(duì)列的理論基礎(chǔ)后，我們就可以利用其特性來分析問題了，我們先來看下如何用棧來實(shí)現(xiàn)隊(duì)列：

  • 我們的已知條件只有兩個(gè)棧，將這兩個(gè)棧進(jìn)行標(biāo)識：棧1、棧2
  • 執(zhí)行入隊(duì)操作時(shí)，我們元素放進(jìn)棧1。
  • 執(zhí)行出隊(duì)操作時(shí)：
    • 把棧1的元素壓入棧2
    • 棧2頂部元素出棧

上述思路中，我們用棧1來存儲元素，我們知道棧的規(guī)則是先進(jìn)后出，因此我們將棧1的元素壓入棧2后，將棧2元素出棧時(shí)，剛好符合隊(duì)列的特性。

接下來，我們來看下如何用隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)棧：

  • 同樣的，我們的已知條件有兩個(gè)隊(duì)列，將這兩個(gè)隊(duì)列進(jìn)行標(biāo)識：隊(duì)列1，隊(duì)列2
  • 執(zhí)行入棧操作時(shí)，將元素放進(jìn)隊(duì)列1
  • 執(zhí)行出棧操作時(shí)：
    • 如果隊(duì)列2為空，我們將隊(duì)列1中除隊(duì)首外的元素放進(jìn)隊(duì)列2
    • 如果隊(duì)列2不為空，我們將隊(duì)列2的元素放進(jìn)隊(duì)列1
    • 隊(duì)列1元素出隊(duì)

上述思路中，我們將元素都放入了隊(duì)列1，出棧時(shí)，我們只保留隊(duì)列1的隊(duì)首元素，其他元素全部放入了隊(duì)列2，隨后將隊(duì)列2的元素又放回了隊(duì)列1，最后將隊(duì)列1的元素出隊(duì)，經(jīng)過我們的這番倒騰后，剛好符合了棧的特性。

實(shí)現(xiàn)代碼

經(jīng)過上述分析，我們有了實(shí)現(xiàn)思路，接下來我們就將上述思路轉(zhuǎn)化為具體的代碼，下述代碼中將引入我們之前寫好的隊(duì)列與棧的實(shí)現(xiàn)代碼，對此不了解的開發(fā)者請移步我的另外兩篇文章：數(shù)組實(shí)現(xiàn)棧與對象實(shí)現(xiàn)棧、隊(duì)列與雙端隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

棧實(shí)現(xiàn)隊(duì)列

  • 創(chuàng)建StacksAndQueues類文件，聲明解決本文問題所需要的變量
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 棧與隊(duì)列的相關(guān)操作 
    2.   
  
  
  
  2. import Stack from "../../StackTest/lib/Stack.ts"; 
    3.   
  
  
  
  3. import Queue from "../../QueueTest/lib/Queue.ts"; 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. export default class StacksAndQueues { 
    6.   
  
  
  
  6.     private firstStacks: Stack; 
    7.   
  
  
  
  7.     private secondStacks: Stack; 
    8.   
  
  
  
  8.     private firstQueues: Queue; 
    9.   
  
  
  
  9.     private secondQueues: Queue; 
    10.   
  
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  
  11.     constructor() { 
    12.   
  
  
  
  12.         this.firstStacks = new Stack(); 
    13.   
  
  
  
  13.         this.secondStacks = new Stack(); 
    14.   
  
  
  
  14.         this.firstQueues = new Queue(); 
    15.   
  
  
  
  15.         this.secondQueues = new Queue(); 
    16.   
  
  
  
  16.     } 
    17.   
  
  
  
  17. } 
    18.
  • 實(shí)現(xiàn)入隊(duì)函數(shù)
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 入隊(duì) 
    2.   
  
  
  
  2.     enqueue(key: string | number): void { 
    3.   
  
  
  
  3.         // 入棧1 
    4.   
  
  
  
  4.         this.firstStacks.push(key); 
    5.   
  
  
  
  5.     } 
    6.
  • 實(shí)現(xiàn)出隊(duì)函數(shù)
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 出隊(duì) 
    2.   
  
  
  
  2.    dequeue() { 
    3.   
  
  
  
  3.        while (!this.firstStacks.isEmpty()) { 
    4.   
  
  
  
  4.            this.secondStacks.push(this.firstStacks.pop()); 
    5.   
  
  
  
  5.        } 
    6.   
  
  
  
  6.        if (!this.secondStacks.isEmpty()) { 
    7.   
  
  
  
  7.            // 出棧2 
    8.   
  
  
  
  8.            return this.secondStacks.pop(); 
    9.   
  
  
  
  9.        } 
    10.   
  
  
  
  10.        return null; 
    11.   
  
  
  
  11.    } 
    12.

接下來，我們通過一個(gè)例子來驗(yàn)證下上述代碼能否正常執(zhí)行：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. import StacksAndQueues from "./lib/StacksAndQueues.ts"; 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. // 用棧實(shí)現(xiàn)隊(duì)列 
    4.   
  
  
  
  4. const stacksAndQueues = new StacksAndQueues(); 
    5.   
  
  
  
  5. stacksAndQueues.enqueue(3); 
    6.   
  
  
  
  6. stacksAndQueues.enqueue(9); 
    7.   
  
  
  
  7. stacksAndQueues.enqueue(12); 
    8.   
  
  
  
  8. console.log("出隊(duì)", stacksAndQueues.dequeue()); 
    9.   
  
  
  
  9. console.log("出隊(duì)", stacksAndQueues.dequeue()); 
    10.   
  
  
  
  10. console.log("出隊(duì)", stacksAndQueues.dequeue()); 
    11.

隊(duì)列實(shí)現(xiàn)棧

  • 實(shí)現(xiàn)入棧函數(shù)
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 入棧 
    2.   
  
  
  
  2.    stackPush(key: string | number) { 
    3.   
  
  
  
  3.        // 入隊(duì)1 
    4.   
  
  
  
  4.        this.firstQueues.enqueue(key); 
    5.   
  
  
  
  5.    } 
    6.
  • 實(shí)現(xiàn)出棧函數(shù)
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 出棧 
    2.   
  
  
  
  2.     stackPop() { 
    3.   
  
  
  
  3.         if (this.firstQueues.isEmpty()) { 
    4.   
  
  
  
  4.             return null; 
    5.   
  
  
  
  5.         } 
    6.   
  
  
  
  6.         // 隊(duì)列2為空 
    7.   
  
  
  
  7.         if (this.secondQueues.isEmpty()) { 
    8.   
  
  
  
  8.             while (this.firstQueues.size() != 1) { 
    9.   
  
  
  
  9.                 // 將隊(duì)列1除隊(duì)首外的元素放進(jìn)隊(duì)列2 
    10.   
  
  
  
  10.                 this.secondQueues.enqueue(this.firstQueues.dequeue()); 
    11.   
  
  
  
  11.             } 
    12.   
  
  
  
  12.         } 
    13.   
  
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  
  14.         // 隊(duì)列2不為空 
    15.   
  
  
  
  15.         while (!this.secondQueues.isEmpty()) { 
    16.   
  
  
  
  16.             // 將隊(duì)列2的元素放進(jìn)隊(duì)列1 
    17.   
  
  
  
  17.             this.firstQueues.enqueue(this.secondQueues.dequeue()); 
    18.   
  
  
  
  18.         } 
    19.   
  
  
  
  19.         // 隊(duì)列1出隊(duì) 
    20.   
  
  
  
  20.         return this.firstQueues.dequeue(); 
    21.   
  
  
  
  21.     } 
    22.
  • 接下來，我們通過一個(gè)例子來驗(yàn)證下上述代碼能否正常執(zhí)行：
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)棧 
    2.   
  
  
  
  2. stacksAndQueues.stackPush(3); 
    3.   
  
  
  
  3. stacksAndQueues.stackPush(9); 
    4.   
  
  
  
  4. stacksAndQueues.stackPush(12); 
    5.   
  
  
  
  5. console.log("出棧", stacksAndQueues.stackPop()); 
    6.   
  
  
  
  6. console.log("出棧", stacksAndQueues.stackPop()); 
    7.   
  
  
  
  7. console.log("出棧", stacksAndQueues.stackPop()); 
    8.

代碼地址

本文實(shí)現(xiàn)代碼的完整地址如下：

  • StacksAndQueues.ts

本文題目：隊(duì)列實(shí)現(xiàn)棧&棧實(shí)現(xiàn)隊(duì)列
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