栈的应用——对栈排序、用栈实现队列的功能

一：写一个算法将栈里的元素升序排列。栈的实现未知，算法只能借助栈完成，可使用的函数有push、pop、top、empty等。

思路：可借助另外一个栈来完成排序。

1、从原始栈里依次弹出元素放入辅助栈；

2、每当将要压入的元素是得辅助栈不是升序排列，就将辅助栈里面的元素重新压入原始栈中；

3、直到辅助栈里面的元素都小于当前要压入的元素；

4、压入当前的元素。

代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

using namespace std;

void stack_print( stack<int> tmp)
{
    while( !tmp.empty())
    {
        cout << tmp.top() << " " ;
        tmp.pop();
    }
    cout << endl;
}

stack<int> stack_sort( stack<int> s)
{
    if(s.size() <=1)
        return s;

    stack<int> r;

    while(!s.empty())
    {
        int tmp = s.top();
        s.pop();
        while( !r.empty() && tmp > r.top())
        {
            s.push(r.top());
            r.pop();
        }
        r.push(tmp);
    }
    return r;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    srand(time(NULL));

    stack<int> s;
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        s.push(rand()%100);
    }    
    stack_print(s);

    stack<int> tmp = stack_sort(s);
    stack_print(tmp);
    
    return 0;
}

二：如何用两个栈实现队列的功能？
思路：假设有两个栈t1与t2；

1、将刚刚入队的元素保存到t1,中。

2、若需要出队列，则需要判断 t2是否为空。

一）若t2为空，则将t1所有的元素都压入t2中（此时t2中的元素顺序为元素的入队顺序，从而实现先进先出的功能），然后取出t2栈顶元素即可；

二）若t2为非空（此时t2中元素为t1之前压入，其栈顶就是最早入队的元素），则直接取出t2的栈顶即可。

代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

using namespace std;

template <typename T>
class MQueue
{
public:
    MQueue() { }

    int size()const;

    bool empty()const
    { return size() == 0;}

    void push( const T &);
    const T front();
    void pop();
private:
    stack<T> t1; //实现进“队”功能
    stack<T> t2; //实现出“队”功能
};

template <typename T>
int MQueue<T>::size()const
{
    return t1.size() + t2.size();
}
template <typename T>
void MQueue<T>::push( const T &data)
{
    t1.push(data);
}

template <typename T>
const T MQueue<T>::front()
{
    if( t2.empty())//如果t2为空，则将t1中的元素压入t2中
    {
        while(!t1.empty())
        {
            t2.push( t1.top());
            t1.pop();
        }
    }

    return t2.top();;
}

template <typename T>
void MQueue<T>::pop()
{
    if( t2.empty())//如果t2为空，则将t1中的元素压入t2中
    {
        while(!t1.empty())
        {
            t2.push( t1.top());
            t1.pop();
        }
    }
    t2.pop();
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    MQueue<int> myq;

    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        myq.push(rand()%100);
    }
    cout << "Init size: " << myq.size() << endl;
    
    while( !myq.empty())
    {
        cout << myq.front()<< " ";
        myq.pop();
    }
    cout << endl;
    cout << "End size: " << myq.size() << endl;
    return 0;
}

完毕。