基础数据结构--栈和队列的练习
1、如何用栈结构实现队列结构
首先,用一个栈肯定是实现不了的。所以,考虑两个栈来实现。一个是push栈、一个是pop栈。
放数据的时候往push栈放,当取数据的时候,将数据全部倒到pop栈,再从pop栈取数据。
注意:
(1)倒数据的时候要一次性倒完详细代码:
(2)如果pop栈没有拿完,不能倒数据
package basic.stackqueue;
import java.util.Stack;
/**
* 使用栈结构实现队列结构的功能
*
* @author 周一
*/
public class TwoStacksImplementQueue {/**
* 使用两个栈来实现队列结构
*/
public static class TwoStackQueue {
// 用于存放添加数据的栈
public Stack stackPush;
// 用于存放获取数据的栈
public Stack stackPop;
public TwoStackQueue() {
stackPush = new Stack<>();
stackPop = new Stack<>();
}/**
* 倒数据
*/
private void pushToPop() {
// pop为空才倒数据
if (stackPop.empty()) {
// push有数据可倒,并且一次性倒完
while (!stackPush.empty()) {
stackPop.push(stackPush.pop());
}
}
}/**
* 添加数据都往stackPush栈放
*/
public void add(T data) {
stackPush.push(data);
}public T poll() {
if (stackPush.empty() && stackPop.empty()) {
throw new RuntimeException("Queue is empty");
}
// 拿数据前先执行倒数据方法
pushToPop();
// 拿数据都从stackPop栈拿
return stackPop.pop();
}public T peek() {
if (stackPush.empty() && stackPop.empty()) {
throw new RuntimeException("Queue is empty");
}
pushToPop();
return stackPop.peek();
}}public static void main(String[] args) {
TwoStackQueue test = new TwoStackQueue<>();
test.add(1);
test.add(4);
test.add(3);
test.add(2);
System.out.println(test.peek());
System.out.println(test.poll());
System.out.println(test.peek());
System.out.println(test.poll());
System.out.println(test.peek());
System.out.println(test.poll());
System.out.println(test.peek());
System.out.println(test.poll());
}}
2、如何用队列结构实现栈结构 同理,想用一个队列来实现,是不行的。所以,考虑两个队列来实现。
注意:
(1)加数据的时候,往当前存在数据的队列加;【基础数据结构--栈和队列的练习】详细代码:
(2)拿数据的时候,将所有数据移到空队列中,留下一个数返回即可。
package basic.stackqueue;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;
/**
* 使用队列结构实现栈结构
*
* @author 周一
*/
public class TwoQueuesImplementStack {/**
* 两个队列实现栈结构
*/
public static class TwoQueueStack {
public Queue queue;
public Queue help;
public TwoQueueStack() {
queue = new LinkedList<>();
help = new LinkedList<>();
}public void push(T data) {
queue.offer(data);
}public T poll() {
while (queue.size() > 1) {
// 将queue中数据倒入help中,留下一个
help.offer(queue.poll());
}
// 将queue中剩下的一个数据取出后返回
T res = queue.poll();
// 交换queue和help的引用
// 这样就不用判断当前哪个队列存在数据,每次都是从queue倒到help,取数据、交换引用,取后又是queue队列存放数据
// 下次拿就直接从queue中拿,大大减少代码复杂程度
Queue tmp = queue;
queue = help;
help = tmp;
return res;
}public T peek() {
while (queue.size() > 1) {
// 将queue中数据倒入help中,留下一个
help.offer(queue.poll());
}
// 将queue中剩下的一个数据取出后返回
T res = queue.poll();
// 由于是peek,所以将最后这一个数放到help队列中
help.offer(res);
// 交换queue和help的引用
Queue tmp = queue;
queue = help;
help = tmp;
return res;
}public boolean isEmpty() {
return queue.isEmpty();
}}public static void main(String[] args) {
System.out.println("test begin");
TwoQueueStack myStack = new TwoQueueStack<>();
Stack stack = new Stack<>();
int testTime = 100000;
int maxValue = https://www.it610.com/article/100000;
for (int i = 0;
i < testTime;
i++) {
if (myStack.isEmpty()) {
if (!stack.isEmpty()) {
System.out.println("error");
}
int value = https://www.it610.com/article/(int) ((maxValue + 1) * Math.random());
myStack.push(value);
stack.push(value);
} else {
if (Math.random() < 0.25) {
int value = (int) ((maxValue + 1) * Math.random());
myStack.push(value);
stack.push(value);
} else if (Math.random() < 0.5) {
if (!myStack.peek().equals(stack.peek())) {
System.out.println("error");
}
} else if (Math.random() < 0.75) {
if (!myStack.poll().equals(stack.pop())) {
System.out.println("error");
}
} else {
if (myStack.isEmpty() != stack.isEmpty()) {
System.out.println("error");
}
}
}
}
System.out.println("test end");
}}
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