leetcode:232. 用栈实现队列

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(pushpoppeekempty):
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]
  6. 解释:
  7. MyQueue myQueue = new MyQueue();
  8. myQueue.push(1); // queue is: [1]
  9. myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
  10. myQueue.peek(); // return 1
  11. myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
  12. myQueue.empty(); // return false

解答 & 代码

两个栈

  1. class MyQueue {
  2. private:
  3. stack<int> pushS;
  4. stack<int> popS;
  5. void pushS2popS()
  6. {
  7. if(!popS.empty())
  8. return;
  9. while(!pushS.empty())
  10. {
  11. int num = pushS.top();
  12. pushS.pop();
  13. popS.push(num);
  14. }
  15. }
  16. public:
  17. MyQueue() {
  18. }
  19. void push(int x) {
  20. pushS.push(x);
  21. pushS2popS();
  22. }
  23. int pop() {
  24. pushS2popS();
  25. int num = popS.top();
  26. popS.pop();
  27. return num;
  28. }
  29. int peek() {
  30. pushS2popS();
  31. return popS.top();
  32. }
  33. bool empty() {
  34. return pushS.empty() && popS.empty();
  35. }
  36. };
  37. /**
  38. * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
  39. * MyQueue* obj = new MyQueue();
  40. * obj->push(x);
  41. * int param_2 = obj->pop();
  42. * int param_3 = obj->peek();
  43. * bool param_4 = obj->empty();
  44. */

复杂度分析:设操作个数为 N

  • 时间复杂度 O(N):每个操作的平均时间复杂度为 O(1),即使是 pop(),相当于一个元素在 pushS 压入、删除,再到 popS 压入、删除,平均时间复杂度还是 O(1)
  • 空间复杂度 O(N):如果 N 个操作都是插入,两个栈存储的元素总数就为 N

执行结果:

  1. 执行结果:通过
  2. 执行用时:0 ms, 在所有 C++ 提交中击败了 100.00% 的用户
  3. 内存消耗:6.7 MB, 在所有 C++ 提交中击败了 78.73% 的用户