面試題【棧和隊列:用兩個棧實現隊列】

題目描述

用兩個棧來實現一個隊列，完成隊列的Push和Pop操做。 隊列中的元素爲int類型。

解題思路

棧：先進後出，隊列：先進先出。用兩個【先進後出】的實現一個【先進先出】。對於兩個棧而言，插入的時候沒有什麼問題，直接插入就能夠，出棧的時候，須要藉助另一個棧操做。簡單的來講就是負負爲正。這裏有個效率問題，進棧的第一個數據不用pop到出棧中直接返回就能夠了。

基礎屬性

        /// <summary>
        /// 出棧
        /// </summary>
        private Stack<int> dequeue;
        /// <summary>
        /// 進棧
        /// </summary>
        private Stack<int> enqueue;

        public Coding005()
        {
            dequeue = new Stack<int>();
            enqueue = new Stack<int>();
        }

進棧

        /// <summary>
        /// 進棧
        /// </summary>
        /// <param name="item"></param>
        public void Enqueue(int item)
        {
            enqueue.Push(item);
        }

出棧

        /// <summary>
        /// 出棧
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public int Dequeue()
        {
            //沒有數據
            if (enqueue.Count == 0 && dequeue.Count == 0)
            {
                return -1;
            }

            while (enqueue.Count > 0)
            {
                var item = enqueue.Pop();
                dequeue.Push(item);
            }

            return dequeue.Pop();
        }

優化過的出棧

        /// <summary>
        /// 出棧（優化）
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public int Dequeue2()
        {
            //沒有數據
            if (enqueue.Count == 0 && dequeue.Count == 0) {
                return -1;
            }

            while (enqueue.Count > 1) {
                var item = enqueue.Pop();
                dequeue.Push(item);
            }

            if (enqueue.Count == 1)
            {
                return enqueue.Pop();
            }
            else {
                return dequeue.Pop();
            }
        }

測試

[Fact]
        public void Test1()
        {
            Coding005 coding005 = new Coding005();
            Queue<int> queue = new Queue<int>();

            coding005.Enqueue(1);
            queue.Enqueue(1);

            coding005.Enqueue(2);
            queue.Enqueue(2);

            coding005.Enqueue(3);
            queue.Enqueue(3);

            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
        }

        [Fact]
        public void Test2()
        {
            Coding005 coding005 = new Coding005();
            Queue<int> queue = new Queue<int>();

            coding005.Enqueue(1);
            queue.Enqueue(1);

            coding005.Enqueue(2);
            queue.Enqueue(2);

            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());

            coding005.Enqueue(3);
            queue.Enqueue(3);
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
        }

        [Fact]
        public void Test3()
        {
            Coding005 coding005 = new Coding005();
            Queue<int> queue = new Queue<int>();

            coding005.Enqueue(1);
            queue.Enqueue(1);

            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
        }

        [Fact]
        public void Test4()
        {
            Coding005 coding005 = new Coding005();
            Queue<int> queue = new Queue<int>();

            coding005.Enqueue(1);
            queue.Enqueue(1);

            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());

            coding005.Enqueue(2);
            queue.Enqueue(2);

            coding005.Enqueue(3);
            queue.Enqueue(3);
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
            Assert.Equal(queue.Dequeue(), coding005.Dequeue());
        }

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想入非非：擴展思惟，發揮想象

1. 棧和隊列的熟悉
2. 兩個隊列實現棧

兩個隊列實現棧

思路：把進隊列的數據最後一個返回，每次都是返回進隊列的最後一個數據。第二個隊列主要用於保存臨時數據，以後作交換用的。

    /// <summary>
    /// 棧和隊列:用兩個隊列實現棧
    /// </summary>
    public class HStack
    {
        /// <summary>
        /// 出棧
        /// </summary>
        private Queue<int> pop;
        /// <summary>
        /// 進棧
        /// </summary>
        private Queue<int> push;

        public HStack()
        {
            pop = new Queue<int>();
            push = new Queue<int>();
        }

        /// <summary>
        /// 出棧
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public int Pop()
        {
            //沒有數據
            if (push.Count == 0 && pop.Count == 0)
            {
                return -1;
            }

            while (push.Count > 1)
            {
                var item = push.Dequeue();
                pop.Enqueue(item);
            }
            int result = push.Dequeue();

            //數據交換回去
            var temp = pop;
            pop = push;
            push = temp;

            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 進棧
        /// </summary>
        /// <param name="item"></param>
        public void Push(int item)
        {
            push.Enqueue(item);
        }
    }

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