leetcode之栈：[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的支持的所有操作（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

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

题解

思路一：使用两个栈，主栈用于push/pop，辅助栈用于翻转

对于push(x)

• 先将主栈的元素全部移到辅助栈
• 将x压入主栈
• 将辅助站的元素放回
  

对于pop(x)，则直接从主栈弹出

java代码

class MyQueue {
    Deque<Integer> stackFst;
    Deque<Integer> stackSnd;

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {
        stackFst = new LinkedList<Integer>();
                stackSnd = new LinkedList<Integer>();
    }

    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        // 先将所有元素放入另外一个栈
        while (!stackFst.isEmpty()) {
            stackSnd.push(stackFst.pop());
        }
        stackFst.push(x);
        // 先将所有元素放入放回
        while (!stackSnd.isEmpty()) {
            stackFst.push(stackSnd.pop());
        }
    }

    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        return stackFst.pop();
    }

    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        return stackFst.peek();

    }

    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        return stackFst.isEmpty();
    }

}

思路2：使用两个栈，一个栈用于push，一个栈用于pop

优化之处：

• 利用FIFO顺序的特性，每次pop时候，将push栈的元素转移到pop栈的时间复杂度平均是：pop的数量/push的数量，最坏是O(1)
• 分开存放减少了移动元素的次数

class MyQueue {
    Deque<Integer> stackFst;
    Deque<Integer> stackSnd;
    int front;

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {
        stackFst = new LinkedList<Integer>();
        stackSnd = new LinkedList<Integer>();
    }

    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        // 存放栈顶元素，用于peek
        if (stackFst.isEmpty()) {
            front = x;
        }
        stackFst.push(x);
    }

    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        if (stackSnd.isEmpty()) {
            while (!stackFst.isEmpty()) {
                stackSnd.push(stackFst.pop());
            }
        }
        return stackSnd.pop();
    }

    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        // 要么是push栈底部，要么是pop栈顶部
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        if (stackSnd.isEmpty()) {
            return front;
        }
        return stackSnd.peek();
    }

    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        return stackFst.isEmpty() && stackSnd.isEmpty();
    }

}