剑指Offer面试题09：用两个栈实现队列

题目

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]

提示：

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

思路一（栈是线性表的顺序存储）

用两个栈实现队列，队列是先进后出，栈是后进先出，因而需要将一个栈作为主栈，(顺序）保存队列的元素，栈顶元素始终是队头，栈底始终是队尾，在删除时，只要主栈不为空，就可以使用stack.pop();当需要在主栈中插入元素时，如果主栈不为空，就将所有元素依次压入辅助栈中，再stack.push(value)，然后将所有元素移到主栈中。

• 删除元素时间复杂度/空间复杂度都为O（1）
• 插入元素时间/空间复杂度为O（N）

class CQueue {
     
    Stack<Integer> stack1, stack2;
    public CQueue() {
     
        stack1 = new Stack<Integer>();//主栈始终保证在主栈底部插入元素
        stack2 =  new Stack<Integer>();//辅助栈，当主栈有元素而需要要插入时，便将元素压入辅助栈中

    }
    
    public void appendTail(int value) {
     
        //若主栈不为空，则将元素放入辅助栈中，主栈底部存放队尾元素
        while(!stack1.isEmpty()){
     
            stack2.push(stack1.pop());
        }
        stack1.push(value);//插入队尾元素
        while(!stack2.isEmpty()){
     //恢复队列顺序
            stack1.push(stack2.pop());
        }
    }
    
    public int deleteHead() {
     
        //由于主栈顺序就是队列顺序，栈顶即是队列头部元素
        if(!stack1.isEmpty()) return stack1.pop();
        else return -1;
    }
}
/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */

思路二（栈是线性表的链式存储）

class CQueue {
     
    LinkedList<Integer> A, B;//使用链表
    public CQueue() {
     
        A = new LinkedList<Integer>();
        B = new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void appendTail(int value) {
     
        A.addLast(value);//主要的，直接队尾删除
    }
    
    public int deleteHead() {
     
        if(!B.isEmpty()) return B.removeLast();//B作为辅助栈保存所有元素，除了A最新添加的
        if(A.isEmpty()) return -1;
        while(!A.isEmpty()){
     
            B.addLast(A.removeLast());//反转A
        }
        return B.removeLast();//删除最后一个元素
    }
}

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