[栈和队列]用栈实现队列

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数据结构知识补充:

栈:先进后出; eg:先进0元素,再进1元素,先出来的是1
队列:先进先出; eg:先进0元素,再进1元素,先出来的是0

出入栈和队列.png

java中栈对应的实体类为:Stack,常见的方法有:

Modifier and Type Method and Description
boolean empty()测试栈是否为空
E peek()在不将其从栈中移除的情况下,查看该栈顶部的对象。在栈为空的时候会报EmptyStackException
E pop()删除此栈顶部的对象,并将该对象作为此函数的值返回。在栈为空的时候会报EmptyStackException
E push(E item)将一个项目推送到此堆栈的顶部。
int search(Object o)返回对象在此栈上的从1开始的位置。对象不存在则会返回-1

java中队列对应的实体类为:Queue,常见的方法有:

Throws exception(发生错误抛异常) Returns special value(发生错误返回特殊值)
Insert add(e) offer(e)
Remove remove() poll()
返回对头 element() peek()
判断是否为空: isEmpty() isEmpty()

补充一个双端队列(两端都可以出)Deque,常见的方法有:
操作队列头元素:

Throws exception(发生错误抛异常) Returns special value(发生错误返回特殊值)
Insert addFirst(e) offerFirst(e)
Remove removeFirst() pollFirst()
返回队头 getFirst() peekFirst()

操作队列尾部元素:

Throws exception(发生错误抛异常) Returns special value(发生错误返回特殊值)
Insert addLast(e) offerLast(e)
Remove removeLast() pollLast()
返回队尾 getLast() peekLast()

判空:isEmpty();

一、题目描述

原文链接:232. 用栈实现队列

具体描述:
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):

实现 MyQueue类:

  • void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
  • int pop() 从队列的开头移除并返回元素
  • int peek() 返回队列开头的元素
  • boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false

说明:

  • 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。

  • 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。

示例 1:

输入:
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]

解释:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

提示:

  • 1 <= x <= 9

  • 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty

  • 假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)

进阶:
你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 **O(1) **的队列?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。

n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。

二、思路分析

这道题就是两个栈来实现队列的先进先出嘛!
我们可以思考思考,如果一组数据进入了栈当中,是先进后出,然后再在取出栈中的数据到另外一个栈中,是不是就是先进先出了!
所以说就是每当需要取出栈顶或者查看栈顶元素的时候,可以把一个栈中的元素(取名为stackIn)放到另一个栈(取名为stackOut)当中,然后再把另一个栈的栈顶元素取出或查看就可以啦!

三、AC代码

class MyQueue {
    Stack<Integer> stackIn;
    Stack<Integer> stackOut;

    public MyQueue() {
        stackIn = new Stack();
        stackOut = new Stack();
    }
    
    public void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        dumpStackIn();
        return stackOut.pop();
    }
    
    public int peek() {
        dumpStackIn();
        return stackOut.peek();
    }

    public void dumpStackIn(){
       if (!stackOut.empty()) return; 
       while (!stackIn.empty()){
           stackOut.push(stackIn.pop());
       }
    }
    
    public boolean empty() {
        return stackIn.empty() && stackOut.empty();
    }
}

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = new MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */
复制代码

四、总结

  • 栈基本方法的使用及理解

感谢大家的阅读,我是Alson_Code,一个喜欢把简单问题复杂化,把复杂问题简单化的程序猿! ❤

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THE END
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