力扣-232 用栈实现队列

1.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。

2.示例

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

3.思路分析

此题利用两个栈实现队列。

首先，我们需要定义栈的结构及基本的函数。其次，定义由入栈（inStack）和出栈（outStack)构成的队列以及队列的我们所需操作调用的一些函数。

栈定义时，使用整形指针stk指向栈的数据存储区域，使用stkSize表示当前栈中的元素个数，使用stkCapacity表示栈的容量。
栈的基本函数:1.stackCreate（）2.stackPush（）3.stackPop（）4.stackTop（）5.stackEmpty（）6.stackFree

队列定义:由入栈（inStack）和出栈（outStack)构成。

队列所需调用函数:1.myQueueCreate() 2.in2out（） 3.myQueuePush（）4.myQueuePop（）5.myQueuePeek（） 6.myQueueEmpty（）7.myQueueFree（）

4.代码

typedef struct {
    int* stk;
    int stkSize;
    int stkCapacity;
} Stack;

Stack* stackCreate(int cpacity) {
    Stack* ret = malloc(sizeof(Stack));
    ret->stk = malloc(sizeof(int) * cpacity);
    ret->stkSize = 0;
    ret->stkCapacity = cpacity;
    return ret;
}

void stackPush(Stack* obj, int x) {
    obj->stk[obj->stkSize++] = x;
}

void stackPop(Stack* obj) {
    obj->stkSize--;
}

int stackTop(Stack* obj) {
    return obj->stk[obj->stkSize - 1];
}

bool stackEmpty(Stack* obj) {
    return obj->stkSize == 0;
}

void stackFree(Stack* obj) {
    free(obj->stk);
}

typedef struct {
    Stack* inStack;
    Stack* outStack;
} MyQueue;

MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* ret = malloc(sizeof(MyQueue));
    ret->inStack = stackCreate(100);
    ret->outStack = stackCreate(100);
    return ret;
}

void in2out(MyQueue* obj) {
    while (!stackEmpty(obj->inStack)) {
        stackPush(obj->outStack, stackTop(obj->inStack));
        stackPop(obj->inStack);
    }
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    stackPush(obj->inStack, x);
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if (stackEmpty(obj->outStack)) {
        in2out(obj);
    }
    int x = stackTop(obj->outStack);
    stackPop(obj->outStack);
    return x;
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if (stackEmpty(obj->outStack)) {
        in2out(obj);
    }
    return stackTop(obj->outStack);
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return stackEmpty(obj->inStack) && stackEmpty(obj->outStack);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    stackFree(obj->inStack);
    stackFree(obj->outStack);
}

5.时间复杂度和空间复杂度

时间复杂度：O（n）

空间复杂度：O（n）