工作上一定没人这么搞,但这是考察对栈、队列理解程度的好题
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) ,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 1myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]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)
思路
这是一道模拟题,不涉及到具体算法,考察的就是对栈和队列的掌握程度。
使用栈来模式队列的行为,如果仅仅用一个栈,是一定不行的,所以需要两个栈一个输入栈,一个输出栈,这里要注意输入栈和输出栈的关系。
下面动画模拟以下队列的执行过程如下:
执行语句:
queue.push(1);
queue.push(2);
queue.pop(); 注意此时的输出栈的操作
queue.push(3);
queue.push(4);
queue.pop();
queue.pop();注意此时的输出栈的操作
queue.pop();
queue.empty();
在push数据的时候,只要数据放进输入栈就好,但在pop的时候,操作就复杂一些,输出栈如果为空,就把进栈数据全部导入进来(注意是全部导入),再从出栈弹出数据,如果输出栈不为空,则直接从出栈弹出数据就可以了。
最后如何判断队列为空呢?如果进栈和出栈都为空的话,说明模拟的队列为空了。
在代码实现的时候,会发现 pop() 和 peek() 两个函数功能类似,代码实现上也是类似的,可以思考一下如何把代码抽象一下。
答案
Java
class MyQueue {Stack<Integer> stack1; // 输入栈Stack<Integer> stack2; // 输出栈/*** Initialize your data structure here.*/public MyQueue() {stack1 = new Stack<>(); // 负责进栈stack2 = new Stack<>(); // 负责出栈}/*** Push element x to the back of queue.*/public void push(int x) {stack1.push(x);}/*** Removes the element from in front of queue and returns that element.*/public int pop() {if (stack2.isEmpty()) {dumpStack1ToStack2();}return stack2.pop();}/*** Get the front element.*/public int peek() {if (stack2.isEmpty()) {dumpStack1ToStack2();}return stack2.peek();}/*** Returns whether the queue is empty.*/public boolean empty() {return stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty();}// 将 stack1 中的元素全部放到stack2中private void dumpStack1ToStack2() {while (!stack1.isEmpty()) {stack2.push(stack1.pop());}}}
REF
https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/
