Leetcode刷题 225题：用队列实现栈（基于Java和c++两种语言）

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Leetcode刷题 225题：用队列实现栈（基于Java和c++两种语言）

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题目：
使用队列实现栈的下列操作：

push(x) – 元素 x 入栈
pop() – 移除栈顶元素
top() – 获取栈顶元素
empty() – 返回栈是否为空
注意:

你只能使用队列的基本操作-- 也就是 push to back, peek/pop from front, size, 和 is empty 这些操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
你可以假设所有操作都是有效的（例如, 对一个空的栈不会调用 pop 或者 top 操作）。

解题思路：
因为栈的特性是“先进后出”，即最后入栈的元素最先出栈，在使用队列实现栈时，应满足队列前端的元素是最后入栈的元素。可以使用两个队列实现栈的操作，其中queue1是用于存储栈内的除了首元素的其他元素，而queue2是用于存储进入栈内的首元素。
入栈push操作时，首先判断队列queue1是否为空，若为空，则将元素x压入队列1中，否则，则压入队列queue1中；
弹栈pop操作时，如果队列queue1为空，且又当队列queue2的大小大于1时，则将队列queue2移出的值压入队列queue1中，而且返回队列queue2移出的值；否则，当队列queue1的大小大于1时，则将队列queue1移出的值压入队列2中，返回队列queue1移出的值；
top取值操作时，重复上述的弹栈操作，最后将队列queue1的出队列的值重新压入在队列queue2中，所返回的值就是top所需要去的值。

原理图：

Java程序：

class MyStack {
     

    /** Initialize your data structure here.
    *队列的接口在Java中使用的是LinkList<>();
    *对列中的添加元素方法应当使用offer(),add();
    *队列中的移除方法应当使用poll(),remove(); 
    */

   LinkedList<Integer> queue1 = new LinkedList<>();//定义队列1
   LinkedList<Integer> queue2 = new LinkedList<>();//定义队列2

    public MyStack() {
     

    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
     
        //首先判断队列1是否为空，若为空，则将x压入队列2中，否则，压入队列1中
        if(queue1.isEmpty()){
     
            queue2.offer(x);
             
        }
        else{
     
            queue1.offer(x);
        }
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
     
        //如果队列1为空
        if(queue1.isEmpty()){
     
            //又当队列2的大小大于1时，则将队列2移出的值压入队列1中，返回队列2移出的值；
            while(queue2.size()>1){
     
                queue1.offer(queue2.poll());
            }
            return queue2.poll();
        }
        //否则，当队列1的大小大于1时，则将队列1移出的值压入队列2中，返回队列1移出的值。
        else{
     
            while(queue1.size()>1){
     
                queue2.offer(queue1.poll());
            }
            return queue1.poll();
        }
         
    }
    
    /** Get the top element. */
    public int top() {
     
        int top = 0;
        if(queue1.isEmpty()){
     
            while(queue2.size()>1){
     
                queue1.offer(queue2.poll());
            }
            top = queue2.poll();
            queue1.offer(top);
        }else{
     
            while(queue1.size()>1){
     
                queue2.offer(queue1.poll());

            }
            top = queue1.poll();
            queue2.offer(top);
        }
        return top;
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
     
        return queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty();

    }
}

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

结果：

c++代码：

class MyStack {
     
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    queue<int> base;
    queue<int> pri;
    MyStack() {
     

    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    void push(int x) {
     
        base.push(x);
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    int pop() {
     
        while(base.size() > 1){
     
            pri.push(base.front());
            base.pop();
        }
        int x = base.front();
        base.pop();
        while(!pri.empty()){
     
            base.push(pri.front());
            pri.pop();
        }
        return x;
    }
    
    /** Get the top element. */
    int top() {
     
        
        while(base.size() > 1){
     
            pri.push(base.front());
            base.pop();
        }
        int x = base.front();
        pri.push(base.front());
        base.pop();        
        while(!pri.empty()){
     
            base.push(pri.front());
            pri.pop();
        }
        return x;
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    bool empty() {
     
        if(!base.empty())
            return false;
        else
            return true;
    }
};

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack* obj = new MyStack();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

结果：