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精选力扣500题 第27题 LeetCode 232. 用栈实现队列【c++ / java 详细题解】

目录

      • 1、题目
      • 2、思路
      • 3、c++代码
      • 4、java代码

1、题目

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。

进阶:

  • 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为$ O(1) $的队列?换句话说,执行 n个操作的总时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。

示例:

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

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用 100pushpoppeekempty
    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)

2、思路

模拟含有1,2,3元素的队列queue

用两个栈ab模拟队列,a是存元素的栈,b是辅助栈

  • 1、push(int x):直接将元素加入到a栈中

    在这里插入图片描述

  • 2、pop() – 即需要弹出栈底元素,我们先将a栈的所有元素插入辅助栈b中,然后弹出b栈顶元素,最后再将辅助栈b中的元素重新压入当前栈a中;

  • 3、peek() – 返回栈顶元素,同理,我们先将a栈的所有元素插入辅助栈b中,然后输出b栈顶元素,最后再将辅助栈b中的元素重新压入当前栈a中,恢复当前栈a原状;

  • 4、empty() – 返回当前栈是否为空;

时间复杂度分析push(x)emtpy()均只有一次操作,时间复杂度是 O ( 1 ) O(1) O(1)pop()peek()涉及到 n次操作,所以时间复杂度是 O ( n ) O(n) O(n)

3、c++代码

class MyQueue {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    stack<int>a,b; //定义两个栈
    /** Initialize your data structure here. */
    
    MyQueue() {

    }
    /** Push element x to the back of queue. */
     void push(int x) {
        a.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    int pop() {
        while(a.size()) b.push(a.top()),a.pop();
        int t = b.top();    
        b.pop();
        while(b.size())   a.push(b.top()),b.pop();
        return t; 
    }
    
    /** Get the front element. */
     int peek() {
        while(a.size()) b.push(a.top()),a.pop();
        int t = b.top();    
        while(b.size())   a.push(b.top()),b.pop();
        return t; 
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
     bool empty() {
        return a.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();
 */

4、java代码

class MyQueue {
    static Stack<Integer> a = new Stack<Integer>();
    static Stack<Integer> b = new Stack<Integer>();
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {
        a.clear();
        b.clear();
    }

    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        a.add(x);
    }

    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        int n = a.size();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) b.add(a.pop());
        int t = a.pop();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) a.add(b.pop());
        return t;
    }

    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        int n = a.size();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) b.add(a.pop());
        int t = a.peek();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) a.add(b.pop());
        return t;
    }

    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        return a.isEmpty();
    }
}

/**
 * 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();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

原题链接: 232. 用栈实现队列
在这里插入图片描述


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