题目

232. 用栈实现队列
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的支持的所有操作（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) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

示例：

  1. 输入：
  2. ["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
  3. [[], [1], [2], [], [], []]
  4. 输出：
  5. [null, null, null, 1, 1, false]
  7. 解释：
  8. MyQueue myQueue = new MyQueue();
  9. myQueue.push(1); // queue is: [1]
  10. myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
  11. myQueue.peek(); // return 1
  12. myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
  13. myQueue.empty(); // return false

提示：

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
  • 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）

题解

我暂时想到的思路就是，在插入时直接把元素插入到栈底。
实现起来的话，就是

  1. 把栈1内的元素全倒到栈2内
  2. 把需要插入的元素push到栈1
  3. 把栈2内的元素全倒到栈1内

这样的话，插入n个元素的指令数为2n，但pop和其他命令都是O(1)的，所以整体的时间复杂度为 O(n)

class MyStack(list):
    def __init__(self):
        self.L = []

    def push(self, x):
        self.L += [x]

    def empty(self):
        return len(self.L) == 0

    def peek(self):
        if self.empty():
            return None
        else:
            return self.L[-1]

    def pop(self):
        if self.empty():
            return None
        else:
            return self.L.pop()

    def __str__(self) -> str:
        return str(self.L)

    def __repr__(self) -> str:
        return str(self.L)

class MyQueue:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.q1 = MyStack()
        self.q2 = MyStack()

    def push(self, x: int) -> None:
        """
        Push element x to the back of queue.
        """
        while not self.q1.empty():
            self.q2.push(self.q1.pop())
        self.q1.push(x)
        while not self.q2.empty():
            self.q1.push(self.q2.pop())

    def pop(self) -> int:
        """
        Removes the element from in front of queue and returns that element.
        """
        return self.q1.pop()

    def peek(self) -> int:
        """
        Get the front element.
        """
        return self.q1.peek()

    def empty(self) -> bool:
        """
        Returns whether the queue is empty.
        """
        return self.q1.empty()

优秀答案

标准答案和我的思路一致，但其实没必要自己定义一个栈的class，直接在MyQueue中模拟就好了，省去了代码量。

class MyQueue(object):

    def __init__(self):
        self.stack1 = []
        self.stack2 = []

    def push(self, x):
        self.stack1.append(x)

    def pop(self):
        if not self.stack2:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2.pop()

    def peek(self):
        if not self.stack2:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2[-1]

    def empty(self):
        return not self.stack1 and not self.stack2

作者：fuxuemingzhu
链接：https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/solution/dong-hua-jiang-jie-ru-he-shi-yong-liang-6g7ub/
来源：力扣（LeetCode）
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