代码随想录算法跟练 | Day10

代码随想录算法跟练 | Day10 | 栈与队列 Part01

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Day10

232. 用栈实现队列

题目链接：
https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/

题目描述：
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。

思路：
题目让我们使用两个栈来实现队列，已知栈是先进后出的数据结构，队列是先进先出，因此显然要想使得先被压入栈中的元素先被弹出，只使用一个栈是不够的，需要一个辅助栈来实现，将原栈中的元素都放入到辅助栈里再进行出栈操作，就能够做到先压入的元素先被弹出来。于是，对于题目要求实现的各个方法有以下实现思路（下面设数据栈为栈A，辅助栈为栈B）:

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾：直接将元素压入栈A中即可
int pop() 从队列的开头移除并返回元素：如果栈B不为空，则出栈并返回栈B的栈顶元素。否则，将栈A所有元素依次出栈并压入到栈B中，然后出栈并返回栈B的栈顶元素
int peek() 返回队列开头的元素：如果栈B不为空，则返回栈B的栈顶元素。否则，将栈A所有元素依次出栈并压入到栈B中，然后返回栈B的栈顶元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false：若栈A和栈B均为空，则返回 true，否则，返回 false

代码实现：

class MyQueue {private Stack<Integer> stack1;private Stack<Integer> stack2;public MyQueue() {stack1 = new Stack<>();stack2 = new Stack<>();}public void push(int x) {stack1.push(x);}public int pop() {if (stack2.isEmpty()) {while (!stack1.isEmpty()) {stack2.push(stack1.pop());}}return stack2.pop();}public int peek() {if (stack2.isEmpty()) {while (!stack1.isEmpty()) {stack2.push(stack1.pop());}}return stack2.peek();}public boolean empty() {return stack2.isEmpty() && stack1.isEmpty();}
}

225. 用队列实现栈

题目链接：
https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/

题目描述：
请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

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：
你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is 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。

思路：
这一题和上一题思路类似，只需要牢牢抓住栈和队列的特点就行了。也是需要两个队列来实现，基本各方法实现思路如下（队列A为数据队列，队列B为辅助队列）：

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶：如果队列A为空，则直接将 x 入队。否则，将队列A中所有元素出队并入队到队列B中，将 x 入队到队列A中然后将队列B中所有元素出队并入队到队列A中
int pop() 移除并返回栈顶元素：直接将队列A的队首元素出队并返回即可
int top() 返回栈顶元素：将队列A的队首元素返回即可
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false ：若队列A为空，则返回 true，否则，返回 fasle

代码实现：

class MyStack {Queue<Integer> data;Queue<Integer> help;public MyStack() {data = new LinkedList<>();help = new LinkedList<>();}public void push(int x) {while (!data.isEmpty()) {help.add(data.poll());}data.add(x);while (!help.isEmpty()) {data.add(help.poll());}}public int pop() {return data.poll();}public int top() {return data.peek();}public boolean empty() {return data.isEmpty();}
}