代码随想录算法训练营17期day10-python

一、用栈实现队列

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请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):
实现 MyQueue 类:
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false

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class MyQueue:

    def __init__(self):
        #定义两个列表,一个模拟进队列,一个模拟出队列
        self.stack_in = []
        self.stack_out = []


    def push(self, x: int) -> None:
        #入队列,利用列表的append函数进行push
        self.stack_in.append(x)

    def pop(self) -> int:
        #获取队列头部的元素
        if self.empty():
            return None
        else:
            for i in range(len(self.stack_in)):
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
            return self.stack_out.pop()


    def peek(self) -> int:
        #返回队列中的第一个元素,先出队列,获取元素,在将元素append回去(题目要求仅返回元素,要保证队列不被修改)
        ans = self.pop()
        self.stack_out.append(ans)
        return ans

    def empty(self) -> bool:
        #判断是否为空,如果stack_in或者stack_out为空,返回true,否则返回false
        return not(self.stack_in or self.stack_out )

2、用队列实现栈

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请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通栈的全部四种操作(push、top、pop 和 empty)。
实现 MyStack 类:
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
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from collections import deque

class MyStack:

    def __init__(self):
        """
        Python普通的Queue或SimpleQueue没有类似于peek的功能
        也无法用索引访问,在实现top的时候较为困难。

        用list可以,但是在使用pop(0)的时候时间复杂度为O(n)
        因此这里使用双向队列,我们保证只执行popleft()和append(),因为deque可以用索引访问,可以实现和peek相似的功能

        in - 存所有数据
        out - 仅在pop的时候会用到
        """
        self.queue_in = deque()
        self.queue_out = deque()

    def push(self, x: int) -> None:
        """
        直接append即可
        """
        self.queue_in.append(x)

    def pop(self) -> int:
        """
        1. 首先确认不空
        2. 因为队列的特殊性,FIFO,所以我们只有在pop()的时候才会使用queue_out
        3. 先把queue_in中的所有元素(除了最后一个),依次出列放进queue_out
        4. 交换in和out,此时out里只有一个元素
        5. 把out中的pop出来,即是原队列的最后一个

        tip:这不能像栈实现队列一样,因为另一个queue也是FIFO,如果执行pop()它不能像
        stack一样从另一个pop(),所以干脆in只用来存数据,pop()的时候两个进行交换
        """
        if self.empty():
            return None

        for i in range(len(self.queue_in) - 1):
            self.queue_out.append(self.queue_in.popleft())

        self.queue_in, self.queue_out = self.queue_out, self.queue_in  # 交换in和out,这也是为啥in只用来存
        return self.queue_out.popleft()

    def top(self) -> int:
        """
        1. 首先确认不空
        2. 我们仅有in会存放数据,所以返回第一个即可
        """
        if self.empty():
            return None

        return self.queue_in[-1]

    def empty(self) -> bool:
        """
        因为只有in存了数据,只要判断in是不是有数即可
        """
        return len(self.queue_in) == 0

 

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