0232-leetcode算法实现-用栈实现队列-implement-queue-using-stacks-python&golang实现

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 1
myQueue.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)

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks

思路:
将一个栈当作输入栈,用于压入 push 传入的数据;另一个栈当作输出栈,用于pop 和 peek 操作。
每次 pop 或 peek 时,若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈,这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。

复杂度分析:
时间复杂度:push 和 empty 为 O(1),pop 和 peek 为均摊 O(1)。对于每个元素,至多入栈和出栈各两次,故均摊复杂度为 O(1)。
空间复杂度:O(n)。其中 n 是操作总数。对于有 n 次push 操作的情况,队列中会有 n 个元素,故空间复杂度为 O(n)。


链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/solution/yong-zhan-shi-xian-dui-lie-by-leetcode-s-xnb6/

python

# 0232.栈实现队列
"""

"""
class MyQueue:
    def __init__(self):
        # in -> push, out -> pop
        self.stack_in = []
        self.stack_out = []

    def push(self, x: int):
        # 有新元素进来,往in push
        self.stack_in.append(x)

    def pop(self) -> int:
        # 空栈,弹空,否则out非空pop,或者将in元素全部入栈到out,最后out pop
        if self.empty():
            return None
        if self.stack_out:
            return self.stack_out.pop()
        else:
            for i in range(len(self.stack_in)):
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
            return self.stack_out.pop()

    def peek(self) -> int:
        # 从出栈pop,然后append进出栈
        ans = self.pop()
        self.stack_out.append(ans)
        return ans

    def empty(self) -> bool:
        # 进栈与出栈都为空
        return not (self.stack_in or self.stack_out)

golang

package main

type MyQueue struct {
	inStack  []int // push, 作为对外入栈
	outStack []int // pop, 作为对外出栈
}

// initialize data struct
func Constructor() MyQueue {
	return MyQueue{
		inStack:  make([]int, 0), // push
		outStack: make([]int, 0), // pop
	}
}

// push,直接压入instack
func (this *MyQueue) Push(x int) {
	this.inStack = append(this.inStack, x)
}

// instack -> outStack
func (this *MyQueue) in2out() {
	for len(this.inStack) > 0 {
		this.outStack = append(this.outStack, this.inStack[len(this.inStack)-1])
		this.inStack = this.inStack[:len(this.inStack)-1]
	}
}

// pop,instack中的所有元素移入oustack中,get出栈的最顶的元素,outstack重新获取切片
func (this *MyQueue) Pop() int {
	if len(this.outStack) == 0 {
		this.in2out()
	}
	val := this.outStack[len(this.outStack)-1]
	this.outStack = this.outStack[:len(this.outStack)-1]
	return val

}

// peek, instack中的所有元素移入outstack中,get出栈的最顶的元素
func (this *MyQueue) Peek() int {
	for len(this.outStack) == 0 {
		this.in2out()
	}
	return this.outStack[len(this.outStack)-1]
}

// empty, 进栈和出栈的栈都没有元素才为空
func (this *MyQueue) Empty() bool {
	return len(this.inStack) == 0 && len(this.outStack) == 0
}

posted on 2021-11-08 08:00  进击的davis  阅读(40)  评论(0编辑  收藏  举报

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