面试题：用两个栈实现一个队列

用两个栈实现一个队列，我们首先需要了解栈和队列的特点。

栈：后进先出，即它的插入与删除操作均是在栈顶执行的；

队列：先进先出，即它的插入是在队尾进行，而删除是在队头进行的。

思路如下：

用两个栈，一个栈用来进队，一个栈用来出队，当数据进入队列的时候，我们将其压入一个栈，当数据出队的时候，我们将保存在栈内的数据pop出来，将其按照出栈的顺序压入另外一个栈，然后pop栈顶的数据就实现了出队的操作。当我们进行入队操作的时候，直接将数据压入第一个栈，为了便于理解，示意图如下：

红色的是出队列时，我们需要pop的数据。在整个过程中，我们发现其实是可以进行优化的，当stack2为空时，出队时，我们可以减少一次压栈的过程，将stack1栈底的数据保留下来，直接pop。示意图如下：

整体思路总结如下：

1.stack1用来push数据，包括stack1为空，不为空的情况；

2.stack2用来pop数据，

     当stack2为空时，将stack1除了栈底元素pop出来，按照出栈的顺序压入stack2中，直接pop stack1的元素就实现了出队操作；

     当stack2不为空时，直接pop stack2。

需要特别注意的是，两个栈都为空的时候是不能进行出队操作的，写程序时需要特别注意这一点。

程序实现如下：

#include<iostream>#include<stack>#include<assert.h>using namespace std;template<typename T>class CQueue{           template <typename T>           friend ostream & operator<<(ostream& _cout, const CQueue <T> & queue);public:          CQueue()          {}          ~CQueue()          {}          CQueue( const CQueue & cqueue)          {                   stack1 = cqueue.stack1;                   stack2 = cqueue.stack2;          }           void Push(const T& d)          {                   stack1.push( d);          }           void Pop()          {                    assert(stack1.size() != 0 || stack2.size() != 0);                    if (stack2.size() != 0)                   {                             stack2.pop();                   }                    else                   {                              while ((stack1.size()!=1))                             {                                      stack2.push(stack1.top());                                      stack1.pop();                             }                             stack1.pop();                   }          }           T& Front()          {                    assert(stack1.size() != 0|| stack2.size() != 0);                    if (stack2.size() != 0 )                   {                              return stack2.top();                   }                    else                   {                              while (stack1.size() != 0)                             {                                      stack2.push(stack1.top());                                      stack1.pop();                             }                              return stack2.top();                   }          }           T& Back()          {                    assert(stack1.size() != NULL || stack2.size() != NULL);                    if (stack1.size() != 0)                   {                              return stack1.top();                   }                    else                   {                              while (stack2.size() != 0)                             {                                      stack1.push(stack2.top());                                      stack2.pop();                             }                              return  stack1.top();                   }          }           bool Empty()          {                    if (stack1.size()==0 && stack2.size() == 0)                   {                              return true ;                   }                    else                              return false ;          }           size_t Size()          {                    return stack1.size() + stack2.size();          }          private:           stack<T > stack1;           stack<T > stack2;};template<typename T>ostream& operator<< (ostream & _cout, const CQueue <T>& queue){//根据入队顺序输出           CQueue<T > cqueue(queue);           while (cqueue.stack2.size() > 0)          {                    _cout << cqueue.stack2.top() << " ";                   cqueue.stack2.pop();          }           while (cqueue.stack1.size()>0)          {                   cqueue.stack2.push(cqueue.stack1.top());                   cqueue.stack1.pop();          }           while (cqueue.stack2.size() > 0)          {                    _cout << cqueue.stack2.top() << " ";                   cqueue.stack2.pop();          }           _cout << " " ;           return _cout ;}void funtest(){           CQueue<int > cqueue;          cqueue.Push(1);          cqueue.Push(2);          cqueue.Push(3);          cqueue.Push(4);          cout << cqueue <<endl;          cout << cqueue.Front() << endl;          cqueue.Pop();          cout << cqueue << endl;          cout << cqueue.Back() << endl;          cqueue.Pop();          cout << cqueue << endl;          cout<<cqueue.Size()<<endl;          cout<<cqueue.Empty()<<endl;          getchar();}int main(){          funtest();           return 0;}

写Front()与Back()的时候，需要特别注意，不可以用pop优化的思路来写，那样的话当Front()在pop()前面的时候，队首元素没有入栈到stack2中，此时stack2不为空，pop的并不是队首元素，程序有bug。