【c语言】两个栈实现一个队列

两个栈实现一个队列

核心思想：模拟出队列先进先出的数据结构
假设有两个栈input和output，input模拟栈的数据插入，当需要模拟出队列操作时，input栈中的A,B,C,D会按照D,C,B,A的顺序进入栈output。只要output栈不为空，出队列操作就可以通过output的出栈操作来实现。
若output栈为空，则继续从input栈导入数据。
若两个栈都为空，即整个队列为空。

代码模拟：
Queueby_two_stack.h

#pragma oncetypedef int DataType;typedef struct Stack
{DataType* Data;//有效元素个数int size;//栈的容量个数int capacity;
}Stack;typedef struct Queue
{Stack input;Stack output;//有效元素个数int size;
}Queue;//初始化函数
void QueueInit(Queue *queue);
//销毁函数
void QueueDestory(Queue *queue);
//入栈函数
void QueuePush(Queue *queue, DataType value);
//出栈函数
void QueuePop(Queue *queue);
//取栈顶元素函数
DataType QueueFront(Queue *queue);

Queueby_two_stack.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include "Queueby_two_stack.h"void StackInit(Stack* stack,DataType capacity)
{if (stack == NULL){assert(0);return -1;}stack->capacity = capacity;stack->size = 0;stack->Data = (DataType*)malloc(sizeof(DataType)* stack->capacity);
}//栈销毁函数
void StackDestory(Stack* stack)
{if(stack == NULL){assert(0);return -1;}free(stack->Data);stack->Data = NULL;stack->capacity = 0;stack->size = 0;
}//入栈操作
void StackPush(Stack* stack,DataType value)
{if (stack == NULL){assert(0);return -1;}if (StackFull(stack)){int new_capacity = stack->capacity * 2;DataType *newDate = (DataType *)malloc(sizeof(DataType) * new_capacity);if (newDate == NULL){assert(0);}for (int i = 0; i < stack->size; ++i){newDate[i] = stack->Data[i];}stack->Data = newDate;stack->capacity = new_capacity;}else{stack->Data[stack->size + 1] = value;stack->size++;}
}int StackFull(Stack* stack)
{if(stack == NULL){assert(0);return -1;}if (stack->size == stack->capacity){return 1;}else{return 0;}
}int StackEmpty(Stack* stack)
{if (stack == NULL){assert(0);return -1;}if (stack->size == 0){return 1;}else{return 0;}
}//出栈操作
int StackPop(Stack* stack)
{if (stack == NULL){assert(0);return -1;}if(stack->size == 0){return ;}stack->size--;
}//取栈顶元素
DataType StackGetTop(Stack* stack)
{if (stack == NULL){assert(0);return -1;}if (stack->size == 0){return ; }else{return stack->Data[stack->size-1];}
}//队列初始化函数
void QueueInit(Queue* queue,DataType capacity)
{if (queue == NULL){assert(0);}StackInit(&queue->input,capacity);StackInit(&queue->output, capacity);queue->size = 0;
}//队列销毁函数
void QueueDestory(Queue *queue)
{if (queue == NULL){assert(0);}StackDestory(&queue->input);StackDestory(&queue->output);queue->size = 0;
}//入队列函数
void QueuePush(Queue *queue, DataType value)
{if (queue == NULL){assert(0);return -1;}StackPush(&queue->input, value);queue->size++;
}//出队列函数
void QueuePop(Queue* queue)
{if (queue == NULL){assert(0);return -1;}if (StackEmpty(&queue->output)){if (StackEmpty(&queue->input)){return ;}else{int newsize = queue->input.size;for(int i = 0;i< newsize;++i){DataType tmp = StackGetTop(&queue->input);StackPop(&queue->input);StackPush(&queue->output,tmp);}}}StackPop(&queue->output);queue->size--;}//取队首元素函数
DataType QueueFront(Queue* queue)
{if (queue == NULL){assert(0);return -1;}if (StackEmpty(&queue->output)){if (StackEmpty(&queue->input)){return ;}else{int newsize = queue->input.size;for (int i = 0; i <newsize ; ++i){DataType tmp = StackGetTop(&queue->input);StackPop(&queue->input);StackPush(&queue->output, tmp);}}}return StackGetTop(&queue->output);
}
int main()
{Queue queue;QueueInit(&queue,10);//入队列函数测试QueuePush(&queue, 1);QueuePush(&queue, 2);QueuePush(&queue, 3);QueuePush(&queue, 4);QueuePop(&queue);DataType tmp = QueueFront(&queue);printf("%d \n", tmp);system("pause");return 0;
}

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