232.用栈实现队列
题目描述:
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
说明:
你只能使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。
进阶:
你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。
示例:
输入:
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]
解释:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
提示:
1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)
题解:利用两个栈——分为输入栈和输出栈,前者利用push方法将元素压入栈底,后者利用pop,peek方法来让栈顶元素弹出栈或者得到栈顶的返回值。 当输出栈为空时,将输入栈的元素依次弹出并压入输出栈,最后在输出栈弹出的元素顺序与队列中的出队顺序相同。
代码实现:
class MyQueue {
Deque<Integer> inStack;
Deque<Integer> outStack;
public MyQueue() {
inStack = new LinkedList<Integer>();
outStack = new LinkedList<Integer>();
}
public void push(int x) {
inStack.push(x);
}
public int pop() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.pop();
}
public int peek() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.peek();
}
public boolean empty() {
return inStack.isEmpty() && outStack.isEmpty();
}
private void in2out() { 当输出栈为空时,将输入栈的元素弹出并压入输出栈
while (!inStack.isEmpty()) {
outStack.push(inStack.pop());
}
}
}
队列是一种 先进先出(first in - first out, FIFO)的数据结构,队列中的元素都从后端(rear)入队(push),从前端(front)出队(pop)。
实现队列最直观的方法是用链表,但在这篇文章里我会介绍另一个方法 - 使用栈。
栈是一种 后进先出(last in - first out, LIFO)的数据结构,栈中元素从栈顶(top)压入(push),也从栈顶弹出(pop)。
为了满足队列的 FIFO 的特性,我们需要用到两个栈,用它们其中一个来反转元素的入队顺序,用另一个来存储元素的最终顺序。