已知Q是一个非空队列,S是一个空栈。仅仅使用栈和队列的基本操作以及少量单变量,编写算法将队列0中的所有元素逆置。该算法的C 语言函数原型如下: void Reverse(Queue * &Q)
时间: 2024-09-30 09:14:20 浏览: 8
要将一个队列(Queue)的所有元素逆置,我们可以使用两个栈,一个栈S1用于存储队列的前半部分元素,另一个栈S2用于存储队列的后半部分元素。当队列Q非空时,我们将它的元素逐个取出,按照先进先出的原则先放入S1,再依次放入S2。最后,将S1和S2中的元素交替弹出并插入到原队列Q中,就可以实现元素的逆置了。以下是C语言的实现:
```c
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
typedef struct {
int data[100]; // 队列元素数组
int front, rear; // 队头和队尾指针
} Queue;
typedef struct {
int top; // 栈顶指针
int capacity;
int* stack;
} Stack;
// 初始化队列
void initQueue(Queue* Q) {
Q->front = -1;
Q->rear = 0;
}
// 初始化栈
void initStack(Stack* S, int size) {
S->top = -1;
S->capacity = size;
S->stack = (int*)malloc(size * sizeof(int));
}
// 入队操作
void enqueue(Queue* Q, int value) {
if (Q->rear == Q->front + Q->capacity - 1) {
printf("Queue is full.\n");
return;
}
Q->data[++Q->rear] = value;
}
// 出队操作
int dequeue(Queue* Q) {
if (Q->front == Q->rear) {
printf("Queue is empty.\n");
return -1;
}
return Q->data[++Q->front];
}
// 入栈操作
void push(Stack* S, int value) {
if (S->top == S->capacity - 1) {
printf("Stack is full.\n");
return;
}
S->stack[++S->top] = value;
}
// 出栈操作
int pop(Stack* S) {
if (S->top == -1) {
printf("Stack is empty.\n");
return -1;
}
return S->stack[S->top--];
}
// 将队列Q的内容逆置到队列本身
void reverseQueue(Queue* Q) {
Stack S1, S2;
initStack(&S1, Q->capacity / 2);
initStack(&S2, Q->capacity / 2);
while (!Q->empty()) { // 当队列非空
enqueue(&S1, dequeue(Q)); // 先入S1
if (!enqueue(&S2, dequeue(Q))) break; // 再入S2(直到队列空)
}
while (!S1.empty()) { // 交替出栈,入队
enqueue(Q, pop(&S1));
if (!enqueue(Q, pop(&S2))) break;
}
}
// 检查队列是否为空
bool empty(Queue* Q) {
return Q->front == Q->rear;
}
int main() {
Queue Q;
initQueue(&Q);
// ... (填充队列)
reverseQueue(&Q);
// ... (打印逆置后的队列)
return 0;
}
```