剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列

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剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列 mid

题目描述

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]

提示：

• $1\le values\le 10000$
• 最多会对 appendTail、deleteHead 进行 $10000$ 次调用

解法：栈 + 模拟

由于 队列 是 先进先出 的，而 栈 是 先进后出 的。

将要入队的元素，先压入第一个栈 $s1$，在将 $s1$ 中的元素弹出来，压入到第二个栈 $s2$，此时 $s2$ 栈顶的元素就是队头元素。要删除队头元素的时候，直接弹出 $s2$ 栈顶元素即可。

我们只有在删除队列元素的时候，才会将 $s1$ 中元素弹出，压入到 $s2$ 中：

• 如果 $s2$ 不为空，那么此时 $s2$ 栈顶元素就是队头元素，直接弹出返回即可；
• 如果 $s1$ 为空，那么说明此时 $s1$ 和 $s2$ 都为空，也就是 “队列” 为空，直接返回 $-1$ 即可；
• 否则就将 $s1$ 的元素，弹出，压入到 $s2$ 中，返回 $s2$ 的栈顶元素，也就是 “队头” 元素。

时间复杂度： $O(n)$

C++代码：

class CQueue {
public:
    stack<int> s1 , s2;
    CQueue() {

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

        while(!s1.empty()){
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }

        ans = s2.top();
        s2.pop();

        return ans;
    }
};