栈系列之 用栈实现队列

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【算法专题 - 栈】

1. 《栈系列之 栈排序》
2. 《栈系列之 最小栈的实现》
3. 《栈系列之 用栈实现队列》
4. 《栈系列之 递归实现一个栈的逆序》

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【题目】
   编写一个算法，用栈实现一个队列。

【其他限制】
  无。

【图示】

【分析】
  栈结构的特点是先进后出，队列结构的特点是先进先出。对于一个无序整数序列，使用两个栈，经过进栈->出栈->进栈->出栈操作，刚好可以得到原始无序整数序列，如上图所示。

【解决方案】
  具体思路：初始化两个栈StackPush和StackPop，前者仅负责入栈操作，后者仅负责出栈操作。需要注意，元素从StackPush压入StackPop中存在两个条件：
  a. StackPop非空时，禁止压入元素。
  b. 必须一次性全部压入，否则一旦积压，最终的出栈顺序将被打乱。

【代码实现】

/*
 * DESC:
 * A class implements a queue using two stacks
*/ 

public class StackQueue {
    private Stack<Integer> stackPush;
    private Stack<INteger> stackPop;
    public StackQueue() {
        this.stackPush = new Stack<Integer>();
        this.stackPop = new Stack<Integer>();
    }

    private void pushToStackPop() {
        if (this.stackPop.IsEmpty()) {
            while (!this.stackPush.IsEmpty())
                this.stackPop.push(this.stackPush.pop());
        }
    }

    // Add element to queue.
    // When adding elelment to StackPush, need to judge whether it's necessary to add it to stackPop simultaneously
    public void add( int element) {
        this.stackPush.push(element);
        pushToStackPop();
    }

    // Remove a element from queue
    public int poll() {
        if (this.StackPush.IsEmpty() && this.StackPop.IsEmpty())
            throw new RuntimeException('Queue is empty.');
        pushToStackPop();
        return this.stackPop.pop();
    }

    // Get the header element of queue
    public int peek() {
        if (this.StackPush.IsEmpty() && this.StackPop.IsEmpty())
            throw new RuntimeException('Queue is empty.');
        pushToStackPop();
        return this.stackPop.peek();    
    }
}