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:
push to top
, peek/pop from top
, size
, 和 is empty
操作是合法的。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
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:
push to back
、peek/pop from front
、size
和 is empty
这些操作。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。