栈和队列面试题（一）---一个数组实现两个栈

来源：互联网发布：ubuntu 14.04 glib 编辑：程序博客网时间：2024/05/22 00:34

一，用一个数组实现两个栈（先进后出），有以下几种方法：
①数组的奇数位置存储一个栈的元素，偶数位置存储另一个栈的元素；

②两个栈分别从数组的中间向两头增长；数组的中间位置看做两个栈的栈底，压栈时栈顶指针分别向两边移动，当任何一边到达数组的起始位置或是数组尾部，则开始扩容

③两个栈分别从数组的两头开始增长。将数组的起始位置看作是第一个栈的栈底，将数组的尾部看作第二个栈的栈底，压栈时，栈顶指针分别向中间移动，直到两栈顶指针相遇，则扩容

二、图说
这里写图片描述

经过分析，前边两种方法在一定的情况下会造成空间的浪费，采用第三种方式完成。

三、下边给出代码实现：

#include<iostream>using namespace std;#include<stdlib.h>template<typename T>class StackArray{public:     StackArray()//构造        : _array(new int [2])        , _size1(0)        , _size2(1)        , _capacity(2)    {}    ~StackArray()//析构    {        if (NULL != _array)        {            delete[] _array;            _array = NULL;            _size1 = 0;            _size2 = 0;            _capacity = 0;        }    }    void PushArr1(const T& x)//栈1插入    {        Capacity();        _array[_size1] = x;        _size1++;    }    void PushArr2(const T& x)//栈2插入    {        Capacity();        _array[_size2] = x;        _size2--;    }    void PopArray1()//栈1删除    {        if (_size1 > 0)        {            _size1--;        }    }    void PopArray2()//栈2删除    {        if (_size2 != _capacity-1)        {            _size2++;        }    }    T& TopArray1()//栈1栈顶元素    {        if (_size1 > 0)        {            return _array[_size1-1];        }    }    T& TopArray2()//栈2栈顶元素    {        if (_size2 > 0)        {            return _array[_size2+1];        }    }    int Size1()//元素个数    {        return _size1;    }    int Size2()    {        return _capacity -1- _size2;    }    bool Empty1()//空    {        return _size1 == 0;    }    bool Empty2()    {        return _size2 == _capacity - 1;    }    void DisplayArray1()//打印栈1元素    {        if (_size1 > 0)        {            for (int i = _size1 - 1; i >= 0; --i)            {                cout << _array[i] << " ";            }            cout << endl;        }    }    void DisplayArray2()//打印栈2元素    {        if (_size2 > 0)        {            for (int i = _size2 + 1 ; i <_capacity; ++i)            {                cout << _array[i] << " ";            }            cout << endl;        }    }private:    void Capacity()//增容    {        if ( (Size1()+Size2()) >= _capacity)        {            int NewCapacity = _capacity *2;            T* tmp = new T[NewCapacity];            int k = NewCapacity - 1;            //memcpy(tmp, _array1, _size1*sizeof(T));            for (int i = 0; i < _size1; ++i)            {                tmp[i] = _array[i];            }            //memcpy(tmp+NewCapacity-1-_size2,_array2-_size2,_size2*sizeof(T));            for (int i = _capacity-1; i > _capacity-_size2; --i)            {                tmp[k] = _array[i];                k--;            }            delete[] _array;            _size2 = NewCapacity - (_capacity - _size2);            _capacity = NewCapacity;            _array = tmp;        }    }private:    T*  _array;//数组    int _size1;//栈1的栈顶在数组中的下标    int _size2;//栈2的栈顶在数组中的下标    int _capacity;//数组大小};//测试代码void test(){    StackArray<int> s;    s.PushArr1(1);    s.PushArr1(2);    s.PushArr1(3);    s.PushArr1(4);    s.PushArr1(5);    s.PushArr1(6);    s.PushArr1(7);    s.DisplayArray1();    s.PopArray1();    s.DisplayArray1();    cout<<"Stack1 Top:"<<s.TopArray1()<<endl;    cout<<"Stack1 Size:"<<s.Size1()<<endl;    cout<<endl;    s.PushArr2(7);    s.PushArr2(8);    s.PushArr2(9);    s.PushArr2(10);    s.DisplayArray2();    s.PopArray2();    s.DisplayArray2();    cout<<"Stack2 Top:"<<s.TopArray2()<<endl;    cout<<"Stack2 Size:"<<s.Size2()<<endl;}int main(){    test();    system("pause");    return 0;}

四：运行结果
这里写图片描述
五、在实现过程中，需要注意几个问题：
1._size1和_size2分别指向栈顶元素的下一个位置。
2.内容复制过程中需要考虑对特殊类型比如string类型的特殊处理。
3.仔细认真的保证各个判断条件准确无误。

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