反转队列

反转队列是将第一个元素变为最后一个，最后一个元素变为第一个的过程。 通过反转队列，我们改变了其元素被处理或访问的顺序。这可以通过将临时组件存储在栈中，然后在需要时以相反的顺序返回到队列中来完成。

上图清晰地展示了原始（给定）队列和反转队列之间的区别。首尾两端用于反转队列。

反转队列的步骤

步骤 1：最初创建队列和栈。

可以使用数组或链表来实现。假设我们使用的是基于数组的实现。

步骤 2：元素入队

向队列中添加一些组件以填充它。

步骤 3：将元素从队列移到栈是第三阶段。首先将所有元素从队列移到栈。遍历队列中的项目，使用栈的 push 函数将每个项目插入。

步骤 4：将元素从栈转移到队列

接下来，将元素从栈以相反的顺序移回队列。迭代栈中的元素，并使用队列的 enqueue 操作插入每个元素。此步骤有效地反转了队列中的元素。

步骤 5：反转后的队列

此时，原始队列已被反转。您现在可以根据需要在反转后的队列中执行操作。

算法概述

使用栈作为辅助数据结构反转队列的过程可以总结如下：

• 初始化一个队列和一个栈。
• 元素入队。
• 将元素从队列转移到栈。
• 将元素从栈以相反的顺序移回队列。
• 生成的队列是原始队列的反转版本。
• 如果需要，在反转后的队列中执行操作。

如果您遵循这些说明，就可以成功地使用栈作为辅助数据结构来反转队列。请记住根据您的编程语言定制实现。

示例实现

以下是上述算法的 Python 实现

下面展示的是使用 Python 中栈的反转函数。

在此实现中，Queue 表示您要反转的输入队列。`reverseQueue` 函数使用 `empty`、`dequeue`、`append` 和 `pop` 方法来操作队列和栈。

使用栈作为辅助数据结构，您可以反转队列。该技术包括将所有元素从队列移到栈，然后以相反的顺序将它们返回到队列。下面是分阶段反转队列的方法

示例

让我们举一个使用辅助栈方法反转队列的例子。考虑以下队列

原始队列: [15, 2, 19, 3]

1. 根据第一步，我们初始化一个空队列和一个空栈。

队列: [] 栈: []

2. 根据第二步，元素入队

我们将元素 [15, 2, 19, 3] 入队。

队列: [15, 2, 19, 3] 栈: []

3. 根据第三步，将所有元素从队列移到栈

队列: [] 栈: [15, 2, 19, 3]

4. 将元素从栈转移到队列

队列: [3, 19, 2, 15] 栈: []

5. 反转后的队列

原始队列已成功反转。

生成的队列是 [3, 19, 2, 15]

此时，我们可以在反转后的队列上执行任何我们想要的操作。

这是使用辅助栈反转队列的示例。

以下是 Python 中队列反转算法的示例实现

以下是 Python 代码的示例，它反转了第一张图中所示的给定原始队列。

执行和输出

因此，反转后的队列结果顺序如下：65, 54, 33, 12, 15。

最后，我们成功地使用栈作为辅助数据结构反转了队列。总而言之，反转队列包括重新排列其成员，使第一个元素成为最后一个，反之亦然。在组件必须以不同顺序处理的各种情况下，反转队列可能很有益。