剑指 Offer 09、用两个栈实现队列
题目:用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead 操作返回 -1 )
题解:
维护两个栈,第一个栈支持插入操作,第二个栈支持删除操作。根据栈先进后出的特性,我们每次往第一个栈里插入元素后,第一个栈的顶部元素是最后插入的元素,第一个栈的底部元素是下一个待删除的元素,而栈删除元素只能从顶部删除,即后进先出原则。为了维护队列先进先出的特性,我们引入第二个栈,用第二个栈维护待删除的元素,在执行删除操作的时候我们首先看下第二个栈是否为空。如果为空,我们将第一个栈里的元素一个个弹出插入到第二个栈里,这样第二个栈里元素的顺序就是待删除的元素的顺序,要执行删除操作的时候我们直接弹出第二个栈的元素返回即可。
Deque<Integer> stack1;
Deque<Integer> stack2;
public Offer09CQueue() {
stack1 = new LinkedList<Integer>();
stack2 = new LinkedList<Integer>();
}
public void appendTail(int value) {
stack1.push(value);
}
public int deleteHead() {
// 如果第二个栈为空
if (stack2.isEmpty()) {
while (!stack1.isEmpty()) {
stack2.push(stack1.pop());
}
}
if (stack2.isEmpty()) {
return -1;
} else {
int deleteItem = stack2.pop();
return deleteItem;
}
}
时间复杂度:O(1),对于插入和删除操作,时间复杂度均为 O(1)。插入不多说,对于删除操作,虽然看起来是 O(n)的时间复杂度,但是仔细考虑下每个元素只会「至多被插入和弹出 stack2 一次」,因此均摊下来每个元素被删除的时间复杂度仍为O(1)。
空间复杂度:O(n)。需要使用两个栈存储已有的元素。
参考:
Leetcode官方题解