面试中算法(使用栈实现队列)

使用栈来模拟一个队列,要求实现队列的两个基本操作:入队、出队。

栈的特点:先入后出,出入元素都是在同一端(栈顶)。

 

队列的特点:先入先出,出入元素是在两端(队头和队尾)。 

 

分析:我们需要A,B两个栈,A栈为队列入口,负责插入新元素,B栈为队列出口,负责移除老元素。 

 

图解所示:

(1)元素3入队

 (2)元素5入队

 (3)元素1入队 

 

    让栈A中的所有元素按顺序出栈,再按照出栈顺序压入栈B。这样一来,元素从栈A弹出并压入栈B的顺序是1、5、3,和当初进入栈A的顺序3、5、1是相反的。

 (4) 元素3出队 

(5) 元素5出队  

  (6)元素4入队  

 (7) 元素1出队  

 (8)  元素4出队  

class StackToQueue:def __init__(self):self.sak_A=[]self.sak_B=[]#入队def in_queue(self,element):self.sak_A.append(element)#栈A出队的压入栈Bdef to_trans(self):#循环栈A大于0,则添加到栈B中的是(栈A出队的元素)while len(self.sak_A)>0:self.sak_B.append(self.sak_A.pop())#出队def de_queue(self):if len(self.sak_B)==0:if len(self.sak_A)==0:raise Exception('栈已空了!')self.to_trans() #调用方法return self.sak_B.pop()  #栈B出队if __name__ == '__main__':sq=StackToQueue()sq.in_queue(3)sq.in_queue(5)sq.in_queue(1)#出队print(sq.de_queue())  #3print(sq.de_queue())  #5print("&"*20)#入队sq.in_queue(4)# 出队print(sq.de_queue())  #1print(sq.de_queue())  #4# print(sq.de_queue())  # 发生异常

     总之:入队操作的时间复杂度显然是O (1)。至于出队操作,如果涉及栈A和栈B的元 素迁移,那么一次出队的时间复杂度是o (n)﹔如果不用迁移,时间复杂度是O(1)。所以把时间均摊到每一次出队操作上面,其时间复杂度是O (1)

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