Wie implementiert man eine Warteschlange mit zwei Stapeln?

Question

Angenommen, wir haben zwei Stapel und keine andere temporäre Variable.

Ist es möglich, eine Warteschlangen-Datenstruktur nur mit den beiden Stapeln zu "konstruieren"?

Answer 1

// Two stacks s1 Original and s2 as Temp one
    private Stack<Integer> s1 = new Stack<Integer>();
    private Stack<Integer> s2 = new Stack<Integer>();

    /*
     * Here we insert the data into the stack and if data all ready exist on
     * stack than we copy the entire stack s1 to s2 recursively and push the new
     * element data onto s1 and than again recursively call the s2 to pop on s1.
     * 
     * Note here we can use either way ie We can keep pushing on s1 and than
     * while popping we can remove the first element from s2 by copying
     * recursively the data and removing the first index element.
     */
    public void insert( int data )
    {
        if( s1.size() == 0 )
        {
            s1.push( data );
        }
        else
        {
            while( !s1.isEmpty() )
            {
                s2.push( s1.pop() );
            }
            s1.push( data );
            while( !s2.isEmpty() )
            {
                s1.push( s2.pop() );
            }
        }
    }

    public void remove()
    {
        if( s1.isEmpty() )
        {
            System.out.println( "Empty" );
        }
        else
        {
            s1.pop();

        }
    }

Answer 2

Mit O(1) dequeue() was dasselbe ist wie bei pythonquick Antwort :

// time: O(n), space: O(n)
enqueue(x):
    if stack.isEmpty():
        stack.push(x)
        return
    temp = stack.pop()
    enqueue(x)
    stack.push(temp)

// time: O(1)
x dequeue():
    return stack.pop()

Mit O(1) enqueue() (dies wird in diesem Beitrag nicht erwähnt, daher diese Antwort), die auch Backtracking verwendet, um das unterste Element aufzublasen und zurückzugeben.

// O(1)
enqueue(x):
    stack.push(x)

// time: O(n), space: O(n)
x dequeue():
    temp = stack.pop()
    if stack.isEmpty():
        x = temp
    else:
        x = dequeue()
        stack.push(temp)
    return x

Das ist natürlich eine gute Programmierübung, da sie ineffizient, aber dennoch elegant ist.

Answer 3

Meine Lösung mit PHP

<?php
$_fp = fopen("php://stdin", "r");
/* Enter your code here. Read input from STDIN. Print output to STDOUT */
    $queue = array();
    $count = 0;
    while($line = fgets($_fp)) {
        if($count == 0) {
            $noOfElement = $line;
            $count++;
            continue;
        }
        $action = explode(" ",$line);
        $case = $action[0];
        switch($case) {
            case 1:
                $enqueueValue = $action[1];
                array_push($queue, $enqueueValue);
                break;
            case 2:
                array_shift($queue);
                break;
            case 3:
                $show = reset($queue);
                print_r($show);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
?>

Answer 4

Hier ist meine Lösung in Java mit linkedlist.

class queue<T>{
    static class Node<T>{
        private T data;
        private Node<T> next;
        Node(T data){
            this.data = data;
            next = null;
        }
    }
    Node firstTop;
    Node secondTop;

    void push(T data){
        Node temp = new Node(data);
        temp.next = firstTop;
        firstTop = temp;
    }

    void pop(){
        if(firstTop == null){
            return;
        }
        Node temp = firstTop;
        while(temp != null){
            Node temp1 = new Node(temp.data);
            temp1.next = secondTop;
            secondTop = temp1;
            temp = temp.next;
        }
        secondTop = secondTop.next;
        firstTop = null;
        while(secondTop != null){
            Node temp3 = new Node(secondTop.data);
            temp3.next = firstTop;
            firstTop = temp3;
            secondTop = secondTop.next;
        }
    }

}

Anmerkung: In diesem Fall ist die Pop-Operation sehr zeitaufwendig. Daher würde ich nicht empfehlen, eine Warteschlange mit zwei Stapeln zu erstellen.

Answer 5

public class QueueUsingStacks<T>
{
    private LinkedListStack<T> stack1;
    private LinkedListStack<T> stack2;

    public QueueUsingStacks()
    {
        stack1=new LinkedListStack<T>();
        stack2 = new LinkedListStack<T>();

    }
    public void Copy(LinkedListStack<T> source,LinkedListStack<T> dest )
    {
        while(source.Head!=null)
        {
            dest.Push(source.Head.Data);
            source.Head = source.Head.Next;
        }
    }
    public void Enqueue(T entry)
    {

       stack1.Push(entry);
    }
    public T Dequeue()
    {
        T obj;
        if (stack2 != null)
        {
            Copy(stack1, stack2);
             obj = stack2.Pop();
            Copy(stack2, stack1);
        }
        else
        {
            throw new Exception("Stack is empty");
        }
        return obj;
    }

    public void Display()
    {
        stack1.Display();
    }

}

Bei jedem Enqueue-Vorgang wird der Stack1 nach oben erweitert. Bei jeder Dequeue-Operation leeren wir den Inhalt von Stack1 in Stack2 und entfernen das Element an der Spitze des Stacks Die Zeitkomplexität ist O(n) für Dequeue, da wir Stack1 in Stack2 kopieren müssen.