LeetCode 232:用栈实现队列 Implement Queue using Stacks

题目:

使用栈实现队列的下列操作:

  • push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。
  • pop() -- 从队列首部移除元素。
  • peek() -- 返回队列首部的元素。
  • empty() -- 返回队列是否为空。

Implement the following operations of a queue using stacks.

  • push(x) -- Push element x to the back of queue.
  • pop() -- Removes the element from in front of queue.
  • peek() -- Get the front element.
  • empty() -- Return whether the queue is empty.

示例:

MyQueue queue = new MyQueue();queue.push(1);queue.push(2);  queue.peek();  // 返回 1queue.pop();   // 返回 1queue.empty(); // 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/popfromtop, size, 和 isempty 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。
  • 假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)。

Notes:

  • You must use only standard operations of a stack -- which means only push to top, peek/popfromtop, size, and isempty operations are valid.
  • Depending on your language, stack may not be supported natively. You may simulate a stack by using a list or deque (double-ended queue), as long as you use only standard operations of a stack.
  • You may assume that all operations are valid (for example, no pop or peek operations will be called on an empty queue).

解题思路:

队列先进后出,栈后进先出。用栈实现队列,可以用两个栈完成题解。入队列时用 stack1 存入节点,出队列时 stack1 内节点顺序出栈压入 stack2 中。

例如 1, 2, 3 元素顺序入队列 即存入栈stack1:[1, 2, 3]出队列时顺序应为:1->2->3但是栈先进先出,出栈顺序为:3->2->1与出队列顺序不相符借助另一个栈stack2stack1内的元素顺序出栈并压入stack2stack1:[1, 2, 3] ---> stack2:[3, 2, 1]此时stack2出栈顺序:1->2->3与出队列顺序相符

注意:在出队列时无需着急将 stack1 中的节点顺序压入 stack2。因为要实现的队列是先进后出,可以将 stack2 中的节点全部弹出之后 再将 stack1 内节点顺序压入stack2,这样可以将出栈的时间复杂度摊还到 O(1)。

Java:

class MyQueue {    private Stack<Integer> stack1;    private Stack<Integer> stack2;    public MyQueue() {        stack1 = new Stack<>();        stack2 = new Stack<>();    }    public void push(int x) {        stack1.push(x);    }    public int pop() {        if (stack2.isEmpty()) {            while (!stack1.isEmpty()) {                stack2.push(stack1.pop());            }        }        return stack2.pop();    }    public int peek() {        //stack1节点顺序弹出并压入stack2        if (stack2.isEmpty()) {//条件是: stack2为空,而不是stack1非空, 这样摊还复杂度O(1)            while (!stack1.isEmpty()) {                stack2.push(stack1.pop());//stack1弹出节点并压入stack2            }        }        return stack2.peek();    }    public boolean empty() {        return stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty();    }}

Python:

Python语言没有栈和队列数据结构,只能用数组 List 或双端队列 deque 实现。

这类编程语言就压根不需要 用队列实现栈或用栈实现队列这种问题,因为栈和队列本身就必须借助List、deque实现。

所以这道题在这种语言中这就非常简单了,可以说是作弊。

class MyQueue:    def __init__(self):        self.queue = []    def push(self, x: int) -> None:        self.queue.append(x)    def pop(self) -> int:        #弹出第一个元素        return self.queue.pop(0)    def peek(self) -> int:        #返回第一个元素        return self.queue[0]    def empty(self) -> bool:        return not self.queue

本文分享自微信公众号 - 爱写Bug(iCodeBugs)

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原始发表时间:2019-08-09

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