剑指Offer 用两个栈实现队列

剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列

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 )

示例 1：

输入：

["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]

[[],[3],[],[]]

输出：[null,null,3,-1]

示例 2：

输入：

["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]

[[],[],[5],[2],[],[]]

输出：[null,-1,null,null,5,2]

思路：

       用两个栈实现队列是很经典的题目了。

       直接说思路：我们现在有的是两个栈，我们把它想象成是两个“杯子“,杯子1和杯子2，我们添加和取出元素的时候，是往杯子1里添加和取出，杯子2只是用来辅助添加元素的。

       添加的具体操作就是：先把杯子1里的元素全部倒出清空，倒在杯子2里。现在杯子1空了，我们把元素放在杯子1的底部。最后把杯子2刚刚接的元素倒回杯子1，添加操作就做完了。其实就三步：倒过去，添加元素，倒回来。

       （注意上面“倒”的操作，之所以用杯子，就是因为这个操作十分形象。杯子1向杯子2倒的时候，最上面的元素会先出来，放到杯子2最下面；当杯子2倒回杯子1的时候，杯子1的元素们又恢复了顺序。）

       取出的具体操作则是：直接取出杯子1的最上面元素即可。

       （到这里就可以直接去看代码了，下面这段只是简单验证一下。）

       明确了添加和取出的操作步骤以后，我们来简单验证一下这样是不是符合队列“先进先出”的顺序。其实添加操作中倒来倒去的意义就是，把新元素放在1号栈的最底端。（而不是普通栈添加元素时的最顶端）当我们添加一个元素1，它被放在了杯子1的最底端，再添加一个元素2，它又被放在了最底端，也就是元素1的下面。当我们取元素时，若只有元素1和元素2，从上面开始取，必然先取到元素1，此时元素1相比于元素2就是“先进先出”的。

代码：

class CQueue(object):
    def __init__(self):
        self.stack1=[]#杯子1
        self.stack2=[]#杯子2
    
    #添加元素
    def appendTail(self, value):
        while self.stack1:#第一步 倒过去
            self.stack2.append(self.stack1.pop())
        self.stack1.append(value)#第二步 添加
        while self.stack2:#第三步 倒回来
            self.stack1.append(self.stack2.pop())

    #取出元素
    def deleteHead(self):
        if not self.stack1:return -1
        return self.stack1.pop()#一步，直接取顶部元素

小结：

       用两个栈来实现队列，插入操作就三步，取出操作就一步，应该已经是十分简单清楚啦~