代码随想录算法训练营第十天| 堆栈理论基础 232.用栈实现队列 225. 用队列实现栈

合集 - 代码训练(55)

9.代码随想录算法训练营第十天| 堆栈理论基础 232.用栈实现队列 225. 用队列实现栈2024-02-02

堆栈理论基础

代码随想录 (programmercarl.com)

STL中栈往往不被归类为容器，而被归类为container adapter（容器适配器）。栈的内部结构，栈的底层实现可以是vector，deque，list 都是可以的，主要就是数组和链表的底层实现。

我们常用的SGI STL，如果没有指定底层实现的话，默认是以deque为缺省情况下栈的底层结构。deque是一个双向队列，只要封住一段，只开通另一端就可以实现栈的逻辑了。

我们也可以指定vector（list也是同理）为栈的底层实现，初始化语句如下：

std::stack<int,std::vector<int>>third;

232.用栈实现队列

题目链接：232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）不是很擅长这种题。

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。

值得一提的是，堆栈本身的pop()是没有返回值的，要想获得堆栈顶，要用top()。（队列是front()）。

class MyQueue {
private:
    stack<int> inStack, outStack;

    void in2out() {
        while (!inStack.empty()) {
            outStack.push(inStack.top());
            inStack.pop();
        }
    }

public:
    MyQueue() {}

    void push(int x) {
        inStack.push(x);
    }

    int pop() {
        if (outStack.empty()) {
            in2out();
        }
        int x = outStack.top();
        outStack.pop();
        return x;
    }

    int peek() {
        if (outStack.empty()) {
            in2out();
        }
        return outStack.top();
    }

    bool empty() {
        return inStack.empty() && outStack.empty();
    }
};

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/solutions/632369/yong-zhan-shi-xian-dui-lie-by-leetcode-s-xnb6/
来源：力扣（LeetCode）
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

225. 用队列实现栈

题目链接：225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）

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。

错误思路：当需要得到队尾（栈顶）元素时，循环前移至队列首部，这个效率并不高。

class MyStack {
private:
        queue<int>q;
        void circle(int n){
            int tmp;
            for(int i=0;i<n;i++){
                tmp=q.front();
                q.pop();
                q.push(tmp);
            }
        }
public:
    MyStack() {}
    
    void push(int x) {
        q.push(x);
    }
    
    int pop() {
        circle(q.size()-1);
        int tmp=q.front();
        q.pop();
        return tmp;
    }
    
    int top() {
        circle(q.size()-1);
        int tmp= q.front();
        circle(1);
        return tmp;
    }
    
    bool empty() {
        return q.empty();
    }
};

/**
 * 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();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

高效的方法：

class MyStack {
public:
    queue<int> q;

    /** Initialize your data structure here. */
    MyStack() {

    }

    /** Push element x onto stack. */
    void push(int x) {
        int n = q.size();
        q.push(x);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            q.push(q.front());
            q.pop();
        }
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    int pop() {
        int r = q.front();
        q.pop();
        return r;
    }
    
    /** Get the top element. */
    int top() {
        int r = q.front();
        return r;
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    bool empty() {
        return q.empty();
    }
};

作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/solutions/432204/yong-dui-lie-shi-xian-zhan-by-leetcode-solution/
来源：力扣（LeetCode）
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