码不停题第一天--栈与队列

1、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 )

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]
提示：

1 <= values <= 10000
最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

分析

栈的主要特点是：先进后出

队列的主要特点是：先进先出

两个栈，一个栈实现插入操作，一个栈实现删除操作

先往第一个栈里面进行插入元素，第一个插入的元素在栈的底部，最后插入的在栈的顶部，当第一个栈要删除的时候，把第一个栈要删除的元素依次插入第二个栈中（第二个栈为空），第二个栈中的元素就是待删除的元素顺序，依次弹出第二个栈中的元素即可！

实现

class CQueue {
    //定义两个栈
    Deque<Integer> stack1;
    Deque<Integer> stack2;

    public CQueue() {
        stack1 = new LinkedList<Integer>();
        stack2 = new LinkedList<Integer>();
    }
    //第一个栈插入元素
    public void appendTail(int value) {
        stack1.push(value);
    }
    
    //第二个栈删除元素
    public int deleteHead() {
        if (stack2.isEmpty()){
            while(!stack1.isEmpty()){
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        //当第二个栈不为空时，依次弹出第二个栈中元素
        if(stack2.isEmpty()){
            return -1;
        }else{
            int item = stack2.pop();
            return item;
        }
    }
}

2、包含min函数的栈

题目

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

示例:

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.min();   --> 返回 -2.

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof
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分析

• **思路一：**新建一个栈B来存储栈中的最小元素
  • 栈A每次push元素后，判断栈B中元素是否为空或者B栈顶元素是否大于新元素，如是，则Bpush该元素
  • pop()出栈，则需要保持A、B的一致性，A出栈则是A.pop()，若是A出栈的元素.equals(B出栈的元素)，则B也需要出栈
    • 这样做的原因：若是只有A出栈，B不出栈的话，则无法保证A与B元素的同步
  • A栈顶的元素则是A.peek()
  • 最小的元素则是B.peek()

实现

//思路一：
class MinStack {
    
    // stack1存储元素，stack2存储stack1中最小的元素
    Stack<Integer> stack1,stack2;

    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        stack1 = new Stack<>();
        stack2 = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        stack1.add(x);
        if(stack2.isEmpty() || stack2.peek() >= x){
            stack2.push(x);
        }
    }
    
    public void pop() {
        if (stack1.peek().equals(stack2.peek())){
            stack2.pop();
        }
        stack1.pop();
    }
    
    public int top() {
        return stack1.peek();
    }
    
    public int min() {
        return stack2.peek();
    }
}