题目

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1：
输入：
[“CQueue”,”appendTail”,”deleteHead”,”deleteHead”]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例 2：
输入：
[“CQueue”,”deleteHead”,”appendTail”,”appendTail”,”deleteHead”,”deleteHead”]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

提示：

• 1 <= values <= 10000
• 最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

解题思路

1、双栈法

维护两个栈，第一个栈支持插入操作，第二个栈支持删除操作。将第一个栈记作 stack ，存储正序的结果。将第二个栈记作 reverseStack ，存储的是 stack 的逆序结果。举个例子，比如当 stack 由底至顶的顺序是：123 时，reverseStack 由底至顶的顺序应是：321 。

根据题意，我们需要用两个栈来模拟队列，并且实现队列的两个函数，分别是添加至队尾（appendTail）和删除队头（deleteHead）。

1、appendTail（添加至队尾）
我们可以将数据压入到 stack 中，也就是正序栈。并且，在将数据压入到 stack 后，生成一个 stack 的逆序结果，将其写入 reverseStack 中。

2、deleteHead（删除队头）
由于 reverseStack 中栈顶元素就是队头，将其 pop 掉就可以。再根据 pop 后的 reverseStack 生成一个 reverseStack 的逆序结果（逆序的逆序，也就是正序 stack 了）。

复杂度分析：

• 时间复杂度 O(N)： 最多循环 n - 1 次（n>=2）。
• 空间复杂度 O(1)： 额外维护两个变量，常数级。

实现

1、双栈法

class CQueue {
    // 正序栈
    private Stack<Integer> stack = new Stack();
    // 逆序栈
    private Stack<Integer> reverseStack = new Stack();
    public CQueue() {
    }
    // 附加到队列尾部
    public void appendTail(int value) {
        // 先压到正序栈
        stack.push(value);
        // 更新逆序栈数据
        Stack<Integer> tempStack = (Stack<Integer>) stack.clone();
        Stack<Integer> tempReverseStack = new Stack<>();
        while (tempStack.isEmpty() != true) {
            int result = tempStack.pop();
            tempReverseStack.push(result);
        }
        reverseStack = tempReverseStack;
    }
    public int deleteHead() {
        // 为空
        if (reverseStack.isEmpty()) {
            return -1;
        }
        // 对逆序
        int result = reverseStack.pop();
        // 更新正序栈数据
        Stack<Integer> tempReverseStack = (Stack<Integer>) reverseStack.clone();
        Stack<Integer> tempStack = new Stack<>();
        while (tempReverseStack.isEmpty() != true) {
            tempStack.push(tempReverseStack.pop());
        }
        stack = tempStack;
        return result;
    }
}
/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */