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LeetCode

题目描述

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(pushtoppopempty)。

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 backpeek/pop from frontsizeis 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

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用100pushpoptopempty
  • 每次调用 poptop 都保证栈不为空

进阶: 你能否实现每种操作的均摊时间复杂度为 O(1) 的栈?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度 O(n) ,尽管其中某个操作可能需要比其他操作更长的时间。你可以使用两个以上的队列。

解题思路

方法一:一个队列

  1. class MyStack {
  2. public:
  3. /** Initialize your data structure here. */
  4. MyStack() {
  5. }
  6. /** Push element x onto stack. */
  7. void push(int x) {
  8. q.push(x);
  9. int sz = q.size()-1;
  10. while(sz--){
  11. q.push(q.front());
  12. q.pop();
  13. }
  14. }
  15. /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
  16. int pop() {
  17. int res = top();
  18. q.pop();
  19. return res;
  20. }
  21. /** Get the top element. */
  22. int top() {
  23. if(q.empty())
  24. return -1;
  25. return q.front();
  26. }
  27. /** Returns whether the stack is empty. */
  28. bool empty() {
  29. return q.empty();
  30. }
  31. private:
  32. queue<int> q;
  33. };
  34. /**
  35. * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
  36. * MyStack* obj = new MyStack();
  37. * obj->push(x);
  38. * int param_2 = obj->pop();
  39. * int param_3 = obj->top();
  40. * bool param_4 = obj->empty();
  41. */
class MyStack {

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }

    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        int k = queue.size();
        queue.offer(x);
        for(int i = 0; i< k; ++i){
            queue.offer(queue.poll());
        }
    }

    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        return queue.poll();
    }

    /** Get the top element. */
    public int top() {
        return queue.peek();
    }

    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
    Queue<Integer> queue;
}

/**
 * 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();
 */
  • 时间复杂度 :入栈为O(N),其他为O(1)
  • 空间复杂度 O(n)