【PTA数据结构 | C语言版】用两个栈实现队列

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题目

一个队列（先进先出结构）可以用两个堆栈（后进先出结构）来实现，方法如下：

1.从两个空堆栈 s1 和 s2 开始。
2.当元素 e 入队时，它实际上是被推入到 s1。
3.当我们需要出队时，首先检查 s2。如果 s2 是空的，则把 s1 中的元素全部导入 s2，即将每个元素从 s1​ 弹出后马上推入 s2​。然后从 s2​ 中弹出元素 —— s2 顶端元素一定是第一个进入 s1 的，所以是应该出列的第一个元素。

假设每个堆栈的推入和弹出操作都用 1 个单位时间，请你给出每个出队操作所花的时间。

输入格式：
输入首先在一行中给出一个正整数 N（≤10^3 ），是操作数量。随后 N 行，每行按以下格式给出一个操作：

操作 元素

其中 操作 或者是 I 表示入队，或者是 O 表示出队。每个 I 后面跟的 元素 是一个不超过 10^6 的正整数。O 操作后面不跟任何元素。

题目保证至少有一个 O 操作。

输出格式：
对每个出队操作，在一行中输出出队的那个元素和这出队操作所花费的单位时间数量，其间以 1 个空格分隔，行首尾不得有多余空格。
若出队操作被调用时队列是空的，则在对应行中输出 ERROR。

输入样例：
10
I 20
I 32
O
I 11
O
O
O
I 100
I 66
O

输出样例：
20 5
32 1
11 3
ERROR
100 5

题目引用自攀拓考试真题（2023年夏季）。

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#define MAX_STACK_SIZE 1000// 堆栈结构体定义
typedef struct {int data[MAX_STACK_SIZE];int top;
} Stack;// 初始化堆栈
void initStack(Stack *s) {s->top = -1;
}// 入栈操作
void push(Stack *s, int elem) {s->data[++(s->top)] = elem;
}// 出栈操作，返回栈顶元素
int pop(Stack *s) {return s->data[(s->top)--];
}// 判断堆栈是否为空
int isEmpty(Stack *s) {return s->top == -1;
}int main() {int N;scanf("%d", &N);Stack s1, s2;initStack(&s1);initStack(&s2);for (int i = 0; i < N; i++) {char op[2];scanf("%s", op);if (op[0] == 'I') {int elem;scanf("%d", &elem);push(&s1, elem);} else if (op[0] == 'O') {// 处理出队操作if (isEmpty(&s1) && isEmpty(&s2)) {printf("ERROR\n");} else {int time = 0;// 若s2为空，将s1所有元素导入s2if (isEmpty(&s2)) {while (!isEmpty(&s1)) {int elem = pop(&s1);push(&s2, elem);time += 2;  // 弹出s1和压入s2各1单位时间}}// 从s2弹出元素，耗时1单位int outElem = pop(&s2);time += 1;printf("%d %d\n", outElem, time);}}}return 0;
}