同系列文章导读:【数据结构与算法】导读

所有文章均在本博客首发,其他平台同步更新

如果有更好的方法,欢迎指点,共同进步~~

有其他语言代码也可在留言区留言,谢谢

发表评论时请填写正确邮箱,以便于接收通知【推荐QQ邮箱】


  • 时间:2022-05-23
  • 题目序号:232
  • 难度:简单

问题描述

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。
来源:力扣(LeetCode)

示例1

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)

解题思路

题解部分参考自代码随想录。如有侵权,请联系进行删除~~
  • 本题和之前数组中的螺旋矩阵很类似,都是重点在模拟过程,不在算法
  • 本题主要考察对栈和队列的掌握情况

    • 栈是一种只能在一端进行插入和删除的先进后出的线性表
    • 队列是在一端进行插入,在另一端进行删除的先进先出的线性表
  • 因此,如果要用栈实现队列的基本操作,用一个栈肯定是不行的
  • 我们需要两个栈:输入栈(stack-in)和输出栈(stack-out)

232.用栈实现队列版本2

  • 根据栈和队列的进出顺序特点,我们知道本题主要就是需要通过对栈的进出顺序进行控制,实现队列的进出顺序
  • 当队列进行入队操作(push)时,输入栈也同时进栈
  • 当队列进行出队操作(pop)时,将输入栈中的元素全部出栈,并转存到输出栈中(实现顺序的调换)

    • 执行出队操作时,如果输出栈不为空,则直接将输出栈中的元素弹出即可(输出栈是由输入栈转存过来的,顺序已经和队列一致了)
    • 如果输出栈为空,则将输入栈中所有元素都弹出,转存进输出栈,然后弹出第一个元素
  • 最后,如果输入栈和输出栈都为空时,表示模拟的队列为空
这里的思路读懂容易,具体为什么要这么做,大家可以配合上面的动图多理解理解

代码实现

因为poppeek方法都需要将输入栈中的元素弹出并转存到输出栈来模拟队列的顺序,因此将共同代码抽出来,定义为私有方法dumpStack
class MyQueue {

    Stack<Integer> stackIn;
    Stack<Integer> stackOut;
    // 构造方法,定义两个栈
    public MyQueue() {
        stackIn = new Stack<>();    // 输入栈
        stackOut = new Stack<>();   // 输出栈
    }

    public void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }

    public int pop() {
        dumpStack();
        return stackOut.pop();
    }

    public int peek() {
        dumpStack();
        return stackOut.peek();
    }
    private void dumpStack(){
        if(!stackOut.isEmpty()){        // 输出栈不为空直接操作
            return;
        }
        while(!stackIn.isEmpty()){
            stackOut.push(stackIn.pop());
        }
    }
    public boolean empty() {
        return stackOut.isEmpty() && stackIn.isEmpty();
    }
}

总结

  • 栈:只能一端进出,先进后出,线性表
  • 队列:一端进,一端出,先进先出,线性表
  • 用栈模拟队列,主要是顺序问题,可以用两个栈一出一进来实现顺序的颠倒,模拟队列顺序
最后修改:2022 年 05 月 23 日
如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏