用两个队列模拟一个栈

    有一段时间没用C++和数据结构的东西了，感觉有点荒废，今天呆着没事把队列实现栈这个问题动手用C++写了一下。

    这里实现了两种方法，一种入栈的复杂度是O(1)，出栈O(n)，一种入栈O(n),出栈O(1)，更好的方法我还没有想到，如果你有更好的方法还望告诉我一下。

    第一种方法

    入栈的时候直接插入一个队(记为A)的队尾，出栈的时候由于要把A队队尾的元素取出，所以就把A中的元素除最后一个外依次放到另一个队列B中，最后一个直接丢弃。完成后把A和B互换，这样下次入栈再插入到A队尾即可。

    第二种方法

    假设B队中元素的顺序就是元素在栈中的顺序，越新加入的越靠近队首。再次入栈一个元素，插入到一个空的队列A中，然后再把B中的元素依次插入A中，这样由于B中的顺序是由旧及新，而A队队首是最新的，所以A队也是由旧及新。完成后把A和B互换，这样方便下次操作。

代码如下：

#include <iostream>#include <utility>#include <stack>#include <queue>using namespace std;/* *虚基类，定义了四个方法，pop(),push(),top()和emtpy() *在基类中实现了empty()方法 *除两个队列外，还有两个指向队列的指针，用以指向用来入栈的队列和用来出栈的队列 */class QueueToStack{protected:queue<int> q1;queue<int> q2;queue<int> *Push=&q1;queue<int> *Pop=&q2;public:virtual void pop()=0;virtual void push(int n)=0;virtual int top()=0;bool empty(){return q1.empty() && q2.empty();}};/* *一种用两个队列实现栈的方法，入栈时间复杂度为O(1)，出栈时间复杂度为O(n) *保证每次入栈元素加入Push队列队尾 *Push指针指向的队列用来入栈，Pop指针指向的队列作为辅助，每次出栈将Push队列赋值到Pop上并丢弃Push队尾元素作为出栈 *出栈完毕后将Push和Pop交换*/class FastPush: public QueueToStack {public:void pop();void push(int n);int top();};void FastPush::push(int n){Push->push(n);}int FastPush::top(){return Push->back();}void FastPush::pop(){while(Push->size()>1){Pop->push(Push->front());Push->pop();}Push->pop();swap(Push,Pop);}/**另一种实现方法，入栈操作是O(n),出栈操作是O(1)*保证每次入栈之后，Pop队列的顺序就是在栈中的顺序*Push队列作为辅助，每次入栈完毕后保证为空，入栈时，将元素加入Push队列，再将Pop队列复制到Push队列*最后将Push和Pop队列互换*由于每次入栈完成后Pop队列中元素的顺序都是栈顺序的，所以入栈的时候只需要吧Pop队列赋值到Push后边*/class FastPop: public QueueToStack{public:void pop();void push(int n);int top();};void FastPop::pop(){Pop->pop();}int FastPop::top(){return Pop->front();}void FastPop::push(int n){Push->push(n);while(!Pop->empty()){Push->push(Pop->front());Pop->pop();}swap(Push,Pop);}int main(){stack<int> s;QueueToStack *qs1 = new FastPush;QueueToStack *qs2 = new FastPop;for(int i=0;i<10;i++){s.push(i);qs1->push(i);qs2->push(i);}for(int i=0;i<10;i++){cout<<s.top()<<"\t"<<qs1->top()<<"\t"<<qs2->top()<<endl;s.pop();qs1->pop();qs2->pop();}return 0;}

    运行结果：

G:\>QueueToStack.exe9       9       98       8       87       7       76       6       65       5       54       4       43       3       32       2       21       1       10       0       0