C++图解：剑指Offer09. 用两个栈实现队列

原题LeetCode链接：剑指Offer09. 用两个栈实现队列

题目：用两个栈实现队列

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例1:
输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例2：
输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

• 1 <= values <= 10000
• 最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

思路

​ 栈具有“后进先出”的特性，队列具有“先进先出”的特性。

​ 题目要求是使用两个栈，我们假设它们分别是s1，s2。栈本身和队列一样也是一种顺序结构，不考虑操作的话其实队列与栈它们内部的元素顺序是相同的。所以向一个栈中插入数据的操作就可以当作队列的插入操作。

​ 那么我们可以主要使用s1来实现，s2作为辅助结构。

​ 当向s1中插入数据时，元素顺序与插入队列的顺序一致，故可以当做是队列的插入元素操作。

​ 要想做到队列的删除，就不能简单地弹出栈中元素。“先进后出，后进先出”，组合一起就是“先进先出”。我们可以用s2来辅助颠倒一次，即从s1中弹出后立即进入s2。如下图：

​ 这样，弹出s2中的’6’就相当于队列的队首出队。以上就实现了队列的插入和删除功能，最后别忘了将s2中的元素再插入回s1。

C++代码

class CQueue {
public:
    stack s1, s2;
    //在s1插入
    CQueue() {

    }
    
    void appendTail(int value) {
        s1.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if(s1.empty()) return -1;
        while(!s1.empty()){
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        int res = s2.top();
        s2.pop();
        while(!s2.empty()){
            s1.push(s2.top());
            s2.pop();
        }
        return res;
    }
};

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue* obj = new CQueue();
 * obj->appendTail(value);
 * int param_2 = obj->deleteHead();
 */

复杂度分析：

时间复杂度：插入元素就是直接插入即可，时间复杂度就是O(1);删除元素的话需要对所有元素进行两次转移，时间复杂度就是O(n)。

空间复杂度：插入元素仅在s1上，没用到s2，空间复杂度是O(1).删除元素时用到两s2，空间复杂度O(n)。