实例2:栈和队列——用两个栈实现队列

问题描述用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。

知识拓展栈(Stack)和队列(Queue)是两种操作受限的线性表。

线性表:线性表是一种线性结构,它是一个含有n≥0个结点的有限序列,同一个线性表中的数据元素数据类型相同并且满足“一对一”的逻辑关系。“一对一”的逻辑关系指的是对于其中的结点,有且仅有一个开始结点没有前驱但有一个后继结点,有且仅有一个终端结点没有后继但有一个前驱结点,其它的结点都有且仅有一个前驱和一个后继结点。

这种受限表现在:栈的插入和删除操作只允许在表的尾端进行(在栈中成为“栈顶”),满足“FILO:First In Last Out”;队列只允许在表尾插入数据元素,在表头删除数据元素,满足“First In First Out”。

栈与队列的相同点:

1.都是线性结构。

2.插入操作都是限定在表尾进行。

3.都可以通过顺序结构和链式结构实现。

4.插入与删除的时间复杂度都是O(1),在空间复杂度上两者也一样。

5.多链栈和多链队列的管理模式可以相同。

栈与队列的不同点:

1.删除数据元素的位置不同,栈的删除操作在表尾进行,队列的删除操作在表头进行。

2.应用场景不同;常见栈的应用场景包括括号问题的求解,表达式的转换和求值,函数调用和递归实现,深度优先搜索遍历等;常见的队列的应用场景包括计算机系统中各种资源的管理,消息缓冲器的管理和广度优先搜索遍历等。

3.顺序栈能够实现多栈空间共享,而顺序队列不能。

问题分析:有两个栈,栈1和栈2.当入栈的时候,我们将它全放进栈1中,当需要出栈的时候,我们将栈1出栈到栈2中,然后再将栈2依次出栈。

代码实现:

 
public class StackAndQueue {
	Stack stack1 = new Stack();
    Stack stack2 = new Stack();
    
    public void push(int node) {
        stack1.push(new Integer(node));
    }
    
    public int pop() {
    	int result;
    	if(stack2.empty()){
    		while(!stack1.empty()){
    			stack2.push(stack1.pop());
    		}
    	}
    	result = stack2.pop().intValue();
    	return result;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    	StackAndQueue andQueue = new StackAndQueue();
    	andQueue.push(123);
    	andQueue.push(456);
    	int a = andQueue.pop();
    	int b = andQueue.pop();
    	System.out.println(a);
    	System.out.println(b);
	}
}

结果输出:

123

456

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