225 用队列实现栈

本文最后更新于:2022年9月5日 晚上

请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通队列的全部四种操作(pushtoppopempty)。

实现 MyStack 类:

  • void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
  • int pop() 移除并返回栈顶元素。
  • int top() 返回栈顶元素。
  • boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false

注意:

  • 你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to backpeek/pop from frontsizeis empty 这些操作。
  • 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list (列表)或者 deque(双端队列)来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例:

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输入:
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]

解释:
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用100pushpoptopempty
  • 每次调用 poptop 都保证栈不为空

进阶:你能否实现每种操作的均摊时间复杂度为 O(1) 的栈?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度 O(n) ,尽管其中某个操作可能需要比其他操作更长的时间。你可以使用两个以上的队列。

Solution

  • 用一个队列模拟栈,当需要 push 时,将前面的元素出队再入队,保持栈的元素顺序
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// @lc code=start
class MyStack {
public:
/** Initialize your data structure here. */
MyStack() {

}

/** Push element x onto stack. */
void push(int x) {
int size = que.size();
que.push(x);
for (int i = 0; i < size; ++i) {
que.push(que.front());
que.pop();
}
}

/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
int pop() {
int res = que.front();
que.pop();
return res;
}

/** Get the top element. */
int top() {
int res = que.front();
return res;
}

/** Returns whether the stack is empty. */
bool empty() {
return que.empty();
}
private:
queue<int> que;
};

/**
* Your MyStack object will be instantiated and called as such:
* MyStack* obj = new MyStack();
* obj->push(x);
* int param_2 = obj->pop();
* int param_3 = obj->top();
* bool param_4 = obj->empty();
*/
// @lc code=end
  • 用两个队列模拟
  • que2其实完全就是一个备份的作用,把que1最后面的元素以外的元素都备份到que2,然后弹出最后面的元素,再把其他元素从que2导回que1。

225.用队列实现栈

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class MyStack {
public:
queue<int> que1;
queue<int> que2; // 辅助队列,用来备份
/** Initialize your data structure here. */
MyStack() {

}

/** Push element x onto stack. */
void push(int x) {
que1.push(x);
}

/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
int pop() {
int size = que1.size();
size--;
while (size--) { // 将que1 导入que2,但要留下最后一个元素
que2.push(que1.front());
que1.pop();
}

int result = que1.front(); // 留下的最后一个元素就是要返回的值
que1.pop();
que1 = que2; // 再将que2赋值给que1
while (!que2.empty()) { // 清空que2
que2.pop();
}
return result;
}

/** Get the top element. */
int top() {
return que1.back();
}

/** Returns whether the stack is empty. */
bool empty() {
return que1.empty();
}
};

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class MyStack {
Queue<Integer> queue;

public MyStack() {
queue = new LinkedList<Integer>();
}

public void push(int x) {
int n = queue.size();
queue.offer(x);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
queue.offer(queue.poll());
}
}

public int pop() {
return queue.poll();
}

public int top() {
return queue.peek();
}

public boolean empty() {
return queue.isEmpty();
}
}