用两个栈实现一个队列

两年前从网上看到一道面试题：用两个栈（Stack）实现一个队列（Queue）。觉得不错，就经常拿来面试，几年下来，做此题的应该有几十人了。通过对面试者的表现和反应，有一些统计和感受，在此做个小结。

 

用C++描述，题目大致是这样的：

 

已知下面Stack类及其3个方法Push、Pop和 Count，请用2个Stack实现Queue类的入队(Enqueue)出队(Dequeue)方法。

 

class Stack

{

…

public:

         void Push(int x); // Push an element in stack;

         int Pop();  // Pop an element out of stack;

         int Count() const;     // Return the number of the elements in stack;

…

};

 

class Queue

{

…

public:

         void Enqueue(int x);

         int Dequeue();

 

private:

         Stack s1;

         Stack s2;

…

};

 

这道题应该不算难，比起《编程之美》中微软那些什么“翻烙饼”的面试题，难度上差远了。况且，由于时间关系，我一般也不要求面试者写代码，只描述清楚思路即可。出这道题，主要考察3点：

 

1.       在短时间内，能不能找到解决这道题的足够清晰的思路（思维是否敏捷、清晰）。

2.       能不能在单向表述中，清楚地描述自己的思路和想法（表述能力是否达到要求）。

3.       对于某些具体细节，能不能考虑到（是否足够细致）。

 

总体上，以10人为例，实际的结果大致是：

 

1.       8个人可以找到解决答案，2个人无法找到答案（即使进行了必要的提示，曾经有位号称美国MIT深造2年，之后在Google美国公司工作过8个月的兄弟，也没做出来）。

2.       8个找到答案的人中，6个找到的方法相同，2个人找到其它变种。

3.       在这8个人中，有1个人可以不经提示，同时想到大众方法和变种。

 

实现一

思路

    s1是入栈的，s2是出栈的。

• 入队列，直接压到s1是就行了
• 出队列，先把s1中的元素全部出栈压入到s2中，弹出s2中的栈顶元素；再把s2的所有元素全部压回s1中

实现二

思路

    s1是入栈的，s2是出栈的。保证所有元素都在一个栈里面

• 入队列时：如果s1为空，把s2中所有的元素倒出压到s1中；否则直接压入s1
• 出队列时：如果s2不为空，把s2中的栈顶元素直接弹出；否则，把s1的所有元素全部弹出压入s2中，再弹出s2的栈顶元素

比较：与实现一相比较，出队列时不必每次都捣鼓了。

实现三

思路

    s1是入栈的，s2是出栈的。

• 入队列：直接压入s1即可
• 出队列：如果s2不为空，把s2中的栈顶元素直接弹出；否则，把s1的所有元素全部弹出压入s2中，再弹出s2的栈顶元素

比较

    与实现二相比较，入队直接入即可，感觉此时已是最优。

以上几个思路乍看没什么问题了，但其实还是有个细节要考虑的。其实无论什么方法和情况，都要考虑没有元素可供出队时的处理（2个栈都为空的时候，出队操作一定会引起异常）。在实际写代码时，忽略这些判断或异常处理，程序会出现问题。所以，能不能考虑到这些细节，也体现了个人的素养。

参考代码：

//前提已知：struct Stack{    int top;   　　//栈顶指针    int stacksize;//栈的大小    int *s;    　　//栈底指针};void InitStack(Stack *s)；void Push(Stack *s, int k);int Pop(*s);int IsStackEmpty(*s);int IsStackFull(*s);

void EnQueue(Stack *s1, Stack *s2, int k){    Push(s1, k);}int DeQueue(Stack *s1, Stack*s2){    if(IsStackEmpty(s2) == 1)    {        while(IsStackEmpty(s1) == 0)            {                Push(s2, Pop(s1));            }    }    if(IsStackEmpty(s2) == 1)    {        printf("Empty!\n");    }    return Pop(s2);    

个人感觉，这道题确实有助于我鉴别应聘的人。但对于面试，毕竟还是要看面试者的综合素质，一道（或几道）题定生死不可取。