代码随想录day9--栈，队列

LeetCode232.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。

示例 1：

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

解题思路：

·使用栈实现队列的行为，如果只使用一个栈，一定是不行的，所以需要使用两个栈，一个输入栈，一个输出栈，但是需要注意输入栈和输出栈的关系，需要使用在纸上推演一遍

代码如下：

class MyQueue {
public:
    stack stIn;
    stack stOut;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        stIn.push(x);
    }
    
    int pop() {//只有当sOut为空达到时候，再从stIn里导入数据（导入全部数据）
        if(stOut.empty()){// 从stIn导入数据知道stIn为空
            while(!stIn.empty()){
                stOut.push(stIn.top());
                stIn.pop();
            }
        }
        int result = stOut.top();
        stOut.pop();
        return result;
    }
    
    int peek() {
        int res = this->pop();
        stOut.push(res);//因为pop函数弹出了元素res，所以再添加回去+
        return res;
    }
    
    bool empty() {
        return stIn.empty() && stOut.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)

难点：

·在push数据的时候，只要数据放进输入栈就好，但在pop的时候，操作就复杂一些，如果输出栈为空，就把进栈数据全部导入进来，再从出栈弹出数据，如果输出栈不为空，则直接从出栈弹出数据就可以了。

·有同学会问如何判断队列为空，当入栈和进栈两个栈都为空时，说明模拟的队列为空了。

总结：

这道题是一道模拟题，并不需要使用算法，考察的是对栈的基本操作的掌握，因为对栈的不熟悉，所以使用的并不熟悉

LeetCode225.用队列实现栈

题目描述：

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 。

注意：

• 你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
• 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例：

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

解题思路：

·想法和上一题一样，使用两个队列实现栈的操作，只是和上一题有些点不一样，这两个队列之间并没有输入和输出的关系，而是另一个队列用于备份。

·使用que1和que2实现队列的功能，que2其实完全就是一个备份的作用，把que1除最后面的元素以外的元素都备份到que2，然后弹出最后的元素，再把其他元素从que2导回que1

代码如下：

class MyStack {
public:
    queue que1;
    queue que2;//辅助队列，用于备份
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        que1.push(x);
    }
    
    int pop() {
        int size = que1.size();
        size--;
        while(size--){//将que1导入que2，但要留下最后一个元素
            que2.push(que1.front());
            que1.pop();
        }
        int result = que1.front();//留下的最后一个元素就是要返回的值
        que1.pop();
        que1 = que2;//再将que2赋值给que1
        while(!que2.empty()){//清空que2
            que2.pop();
        }
        return result;
    }
    
    int top() {
        return que1.back();
    }
    
    bool empty() {
        return que1.empty();
    }
};

·时间复杂度：pop为O(n),其他为O（1）

·空间复杂度：O(n)

难点

·很多同学依旧会想着一个用于输入队列，一个输出队列，就可以模拟栈的功能，但是不论是脑中仔细想，还是再纸上画，都是行不通的。队列是先进先出的规则，把一个队列中的数据导入另一个队列中，数据的顺序并没有改变，并没有变成先进先出的顺序

总结

这道题比上一题更有难度，需要仔细思考一番才能想到如何处理，同样的，也没有使用什么算法，单纯是对队列的理解，以及思维的锻炼，仍然需要多次练习。