23.用队列实现栈（2021.10.26） - 《算法入门到放弃》

题目和示例
代码
用数组实现栈

题目和示例

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

代码

双队列1：

放的时候正常放入，取出来的时候先把dataQueue中的除了最后一个添加进来的所有元素放到tmpQueue队列中，然后通过poll()获得目的值，最后再通过交换两个队列将其他元素移回去dataQueue。

class MyStack {
    // 存储数据的队列
    Queue<Integer> dataQueue = new LinkedList<>();
    // 临时队列
    Queue<Integer> tmpQueue = new LinkedList<>();
    // 记录栈顶元素
    int top;
    /**
     * Push element x onto stack.
     */
    public void push(int x) {
        dataQueue.add(x);
        top = x;
    }
    /**
     * Removes the element on top of the stack and returns that element.
     */
    public int pop() {
        while (dataQueue.size() > 1) {
            top = dataQueue.poll();
            tmpQueue.add(top);
        }
        int num = dataQueue.poll();
        // 再将dataQueue元素移回去
        Queue tmp = dataQueue;
        dataQueue = tmpQueue;
        tmpQueue = tmp;
        return num;
    }
    /**
     * Get the top element.
     */
    public int top() {
        return top;
    }
    /**
     * Returns whether the stack is empty.
     */
    public boolean empty() {
        return dataQueue.size() == 0;
    }
}
/**
 * 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();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

双队列2：

a作为一个辅助队列, 放的时候保证了b队列始终是正常队列的相反顺序。

class MyStack {
    private Queue<Integer> a;//输入队列
    private Queue<Integer> b;//输出队列
    public MyStack() {
        a = new LinkedList<>();
        b = new LinkedList<>();
    }
    public void push(int x) {
        a.offer(x);
        // 将b队列中元素全部转给a队列
        while(!b.isEmpty())
            a.offer(b.poll());
        // 交换a和b,使得a队列没有在push()的时候始终为空队列
        Queue temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
    public int pop() {
        return b.poll();
    }
    public int top() {
        return b.peek();
    }
    public boolean empty() {
        return b.isEmpty();
    }
}

单队列：

取的时候把除了最后一个元素的所有元素重新添加到队列中去。

class MyStack {
    // 存储数据的队列
    Queue<Integer> dataQueue = new LinkedList<>();
    // 记录栈顶元素
    int top;
    /**
     * Push element x onto stack.
     */
    public void push(int x) {
        dataQueue.add(x);
        top = x;
    }
    /**
     * Removes the element on top of the stack and returns that element.
     */
    public int pop() {
        int cnt = 0;
        while (cnt < dataQueue.size() -1) {
            cnt++;
            top = dataQueue.poll();
            dataQueue.add(top);
        }
        return dataQueue.poll();
    }
    /**
     * Get the top element.
     */
    public int top() {
        return top;
    }
    /**
     * Returns whether the stack is empty.
     */
    public boolean empty() {
        return dataQueue.size() == 0;
    }
}
/**
 * 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();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

用数组实现栈

public class MyStackByArray {

    // 存储数据
    int[] array;
    // 最大容量
    int maxSize;
    // 实际存储大小
    int top;

    public MyStackByArray(int size) {
        maxSize = size;
        array = new int[size];
        top = -1;
    }

    public void push(int value) {
        if (top < maxSize - 1) {
            top++;
            array[top] = value;
        }
    }


    public int pop() {
        int result = array[top];
        top--;
        return result;
    }

    public int peek() {
        return array[top];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    public boolean isFull() {
        return top == (maxSize - 1);
    }


    public static void main(String[] args) {
        MyStackByArray stack = new MyStackByArray(3);
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);

        System.out.println(stack.isFull());
        System.out.println(stack.peek());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.isEmpty());

    }
}