LeetCode 第十天

232 用栈实现队列
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

思路：一个栈是先进后出，两个栈是先进先出，类似于双重否定句表肯定，则两个栈可以表示一个队列。注意较难部分是queue的pop实现，需要弹出队首元素，可以将两个栈命名为入栈和出栈，则出栈如果不为空，直接弹出栈顶元素；出栈为空，需将入栈元素完全一股脑放入出栈（按照栈的原则），则取出栈顶元素即可。queue的peek函数表示获取队首元素，但是并不取出，因此可以调用pop，但是又把取出的元素放入出栈顶部。

class MyQueue {
public:
    stack<int> stIn;//一个栈是先进后出，再来一个栈即先进先出，满足队列
    stack<int> stOut;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        //直接push进去入栈
        stIn.push(x);
    }
    
    int pop() {
        //如果出栈为空，则把入栈的全部元素移入出栈，否则不进行以下操作
        if(stOut.empty())
        {
            while(!stIn.empty())
            {
                int tmp = stIn.top();
                stIn.pop();
                stOut.push(tmp);
            }
        }
        //top并不出栈，只是取栈顶元素（注意queue的peek是获取队首元素）
        int res = stOut.top();
        stOut.pop();
        return res;
    }
    
    int peek() {
        //巧妙地运用this指针，直接调用前面的函数，但是pop（）会默认出栈，所以还得push进入出栈中
        int res = this->pop();
        stOut.push(res);
        return res;
    }
    
    bool empty() {

        //只要入栈和出栈都为空的话就可以断定queue为空
        return stIn.empty() && stOut.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();
 */

225 用队列实现栈
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

提示：

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。

思路：队列模拟栈的实现，两个队列其中一个作为临时仓库暂时存储数据。和栈模拟队列一样，最难实现的部分是pop（）函数，即取出元素，并删除队首元素。

class MyStack {
public:
    queue<int> que1;//两个队列其实就是有一个是作为暂时周转场地的
    queue<int> que2;
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        //入栈即入队
        que1.push(x);
    }
    
    int pop() 
    {
        //先测量que1大小，留下最后入队的元素，即为栈顶元素
        int size = que1.size();
        size--;
        while(size--)
        {
            //一个一个搬运que1的元素到que2中
            que2.push(que1.front());
            que1.pop();
        }
        //此时que1中只剩下最后一个元素，即为栈的顶部元素
        int res = que1.front();
        que1.pop();
        //弹出栈后把剩余队列元素搬运回去
        que1 = que2;
        //清空que2
        while(!que2.empty())
        {
            que2.pop();
        }
        return res;
    }
    
    int top() {
        //que1队列中的最后一个元素即是栈的顶部元素（因为栈是先入后出，而back取到的是队列的最后一个元素）
        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();
 */