剑指office--栈与队列
PS：以下代码均由C++实现
1.两个栈实现队列 力扣
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","deleteHead"]
[[],[3],[],[],[]]
输出：[null,null,3,-1,-1]示例 2：
输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof
class CQueue
{
public:
CQueue()
{
//调用栈的默认构造函数
}
void appendTail(int value)
{
_pushs.push(value);//插入
}
int deleteHead()
{
//删除
if(_pops.empty()&&!_pushs.empty())//如果出栈的为空且进栈的不为空，进栈的插入到出栈的站里面，然后//删除栈顶元素
{
while(!_pushs.empty())
{
_pops.push(_pushs.top());
_pushs.pop();
}
int ret= _pops.top();
_pops.pop();
return ret;
}
else if(_pops.empty()&&_pushs.empty())
return -1;
else//其他情况返回出栈栈顶元素
{
int ret= _pops.top();
_pops.pop();
return ret;
}
}
private:
stack _pushs;//定义进栈的
stack _pops;//定义出栈的
}; 2.包含main函数的栈 力扣
定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
示例:
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.min(); --> 返回 -2.来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof
class MinStack {
public:
/** initialize your data structure here. */
MinStack()
{
;
}
void push(int x)
{
//插入栈的元素
str.push(x);
if(minstr.empty())//最小栈为空，则进栈
{
minstr.push(x);
}
else
{
if(x<=minstr.top())//小于等于进栈。其他情况，不进
{
minstr.push(x);
}
}
}
void pop()
{
//删除
int n=str.top();
str.pop();
if(n==minstr.top())
minstr.pop();
}
int top()
{
return str.top();//栈顶元素
}
int min()
{
return minstr.top();//最小栈栈顶元素
}
private:
stack str;//栈
stack minstr;//最小栈
}; 3.滑动窗口的最大值 力扣
给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。
示例:
输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
输出: [3,3,5,5,6,7]
解释:滑动窗口的位置 最大值
--------------- -----
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/hua-dong-chuang-kou-de-zui-da-zhi-lcof
class Solution {
public:
vector maxSlidingWindow(vector& nums, int k)
{
int n = nums.size();
priority_queue> q;//优先级队列解决
for (int i = 0; i < k; ++i)
{
q.emplace(nums[i], i);//初始化元素
}
vector ans = {q.top().first};//队列首元素
for (int i = k; i < n; ++i) //插入，选出需要的数组
{
q.emplace(nums[i], i);
while (q.top().second <= i - k)
{
q.pop();
}
ans.push_back(q.top().first);
}
return ans;
}
}; 4.队列的最大值 力扣
请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。
若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1
示例 1：
输入:
["MaxQueue","push_back","push_back","max_value","pop_front","max_value"]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]示例 2：
输入:
["MaxQueue","pop_front","max_value"]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof
//使用双端队列解决问题
class MaxQueue
{
queue q;
deque d;
public:
MaxQueue()
{
}
int max_value()
{
if (d.empty())
return -1;
return d.front();
}
void push_back(int value)
{
while (!d.empty() && d.back() < value)
{
d.pop_back();
}
d.push_back(value);
q.push(value);
}
int pop_front() {
if (q.empty())
return -1;
int ans = q.front();
if (ans == d.front())
{
d.pop_front();
}
q.pop();
return ans;
}
};