day10 用栈实现队列 用队列实现栈

题目1：232 用栈实现队列

题目链接：232 用栈实现队列

题意

用两个栈实现先入先出队列（一个入栈，一个出栈），实现如下功能：

1）push：将元素x推到队列末尾

2）pop：从队列的开头移除并返回元素

3）peek：返回队列开头的元素

4）empty：若队列为空，返回true，否则，返回false

代码

class MyQueue {
public:
   stack stackIn;//入栈
   stack stackOut;//出栈
   MyQueue(){}
   void push(int x){
       stackIn.push(x);
   }
   int pop(){
       //stackOut出栈为空时，放入元素
       if(stackOut.empty()){
           while(!stackIn.empty()){
               stackOut.push(stackIn.top());
               stackIn.pop();
           }
       }
       //出栈不为空时，直接弹出元素
       int result = stackOut.top();
       stackOut.pop();
       return result;
   }
   int peek(){
       int result = this->pop();//复用上面的pop()函数，
       stackOut.push(result);//但是还需要将元素放回出栈中
       return result;
   }
   bool empty(){
       return (stackIn.empty() && stackOut.empty());
   }

};

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

• 时间复杂度: push和empty为O(1), pop和peek为O(n)
• 空间复杂度: O(n)

题目2： 225 用队列实现栈

题目链接：225 用队列实现栈

题意

使用两个队列实现栈，实现如下功能

push：将元素x压入栈顶

pop：移除并返回栈顶的元素

top：返回栈顶的元素

empty：栈为空，返回true，否则，返回false

两个队列

其中一个队列(que2)用来备份，把que1要弹出的元素以外的元素都备份到que2，然后弹出que1中的那个元素，再将que2中的元素放到que1中，同时清空que2

逻辑

例1：que2每次都要清空

每pop一次，que2都要备份一次，一定要是空的，才能接续不断地进行操作，如果不清空的话，有可能已经弹出的元素会再次回到栈中

例2：que2的全部元素都要移动到que1中

因为que2中保存的是当前pop操作que1中没有用到的元素，为了保证后续操作，要将que2中的全部元素移动到que1中。

代码

class MyStack {
public:
    queue que1;
    queue que2;
    MyStack(){}
    void push(int x){
        que1.push(x);
    }
    int pop(){
        int size = que1.size();
        size--;
        while(size--){
            que2.push(que1.front());//que2备份que1弹出的元素
            que1.pop();
        }
        int result = que1.front();
        que1.pop();
        //que1 = que2
        while(!que2.empty()){
            que1.push(que2.front());
            que2.pop();
        }
        return result;
    }
    int top(){
        return que1.back();
    }
    bool empty(){
        return que1.empty();
    }
};

/**
 * 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();
 */

• 时间复杂度: pop为O(n)，其他为O(1)
• 空间复杂度: O(n)

一个队列（★）

模拟出栈时，将队列头部(出)的size-1个元素依次重新添加到队尾(入)，剩下的那个没有移动的元素就是所求

代码

class MyStack {
public:
    queue que;
    MyStack(){}
    void push(int x){
        que.push(x);
    }
    int pop(){
        int size = que.size();
        size--;
        while(size--){
            que.push(que.front());
            que.pop();
        }
        int result = que.front();
        que.pop();
        return result;
    }
    int top(){
        return que.back();
    }
    bool empty(){
        return que.empty();
    }
};

/**
 * 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();
 */

• 时间复杂度: pop为O(n)，其他为O(1)
• 空间复杂度: O(n)