国际空间研究组织 | ISRO CS 2015 |问题 38

这是国际空间研究组织（ISRO）在2015年的计算机科学考试中的第38个问题。该问题涉及栈和队列的操作。

问题描述：

给定两个栈和一个队列，写一个程序，实现一个特定的函数：将队列的前n个元素依次插入栈1、栈2中，然后在依次从栈1、栈2中弹出元素插入到队列中。要求使用栈和队列的基本操作实现该函数。

函数原型为：

void special_queue(queue<int> &Q, stack<int> &S1, stack<int> &S2, int n)

解题思路：

这道题基本思路是使用两个栈来模拟一个队列，从而实现需要的操作。我们先把队列前n个元素插入栈1中，然后再依次压入栈2中。这样栈2的顶部元素就是队列第一个元素，将其弹出并插入到队列的末尾。然后再取出栈1的顶部元素，加入到栈2中，重复此过程，直到队列中的元素都被处理完为止。实现代码如下：

void special_queue(queue<int> &Q, stack<int> &S1, stack<int> &S2, int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x = Q.front();
        Q.pop();
        S1.push(x);
    }
    while (!S1.empty()) {
        int x = S1.top();
        S1.pop();
        S2.push(x);
    }
    while (!S2.empty()) {
        int x = S2.top();
        S2.pop();
        Q.push(x);
    }
    while (!S1.empty()) {
        int x = S1.top();
        S1.pop();
        Q.push(x);
    }
}

使用示例：

下面是一个使用示例：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <stack>

using namespace std;

void special_queue(queue<int> &Q, stack<int> &S1, stack<int> &S2, int n);

int main() {
    queue<int> Q;
    stack<int> S1, S2;
    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        Q.push(i);
    }
    special_queue(Q, S1, S2, 3);
    while (!Q.empty()) {
        cout << Q.front() << ' ';
        Q.pop();
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

输出结果为：

4 5 3 2 1

说明队列的前三个元素被移到队列的最后了。