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。
进阶:
你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。
示例:
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)
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks
思路:
将一个栈当作输入栈,用于压入 push 传入的数据;另一个栈当作输出栈,用于pop 和 peek 操作。
每次 pop 或 peek 时,若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈,这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。
复杂度分析:
时间复杂度:push 和 empty 为 O(1),pop 和 peek 为均摊 O(1)。对于每个元素,至多入栈和出栈各两次,故均摊复杂度为 O(1)。
空间复杂度:O(n)。其中 n 是操作总数。对于有 n 次push 操作的情况,队列中会有 n 个元素,故空间复杂度为 O(n)。
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/solution/yong-zhan-shi-xian-dui-lie-by-leetcode-s-xnb6/
python
# 0232.栈实现队列
"""
"""
class MyQueue:
def __init__(self):
# in -> push, out -> pop
self.stack_in = []
self.stack_out = []
def push(self, x: int):
# 有新元素进来,往in push
self.stack_in.append(x)
def pop(self) -> int:
# 空栈,弹空,否则out非空pop,或者将in元素全部入栈到out,最后out pop
if self.empty():
return None
if self.stack_out:
return self.stack_out.pop()
else:
for i in range(len(self.stack_in)):
self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
return self.stack_out.pop()
def peek(self) -> int:
# 从出栈pop,然后append进出栈
ans = self.pop()
self.stack_out.append(ans)
return ans
def empty(self) -> bool:
# 进栈与出栈都为空
return not (self.stack_in or self.stack_out)
golang
package main
type MyQueue struct {
inStack []int // push, 作为对外入栈
outStack []int // pop, 作为对外出栈
}
// initialize data struct
func Constructor() MyQueue {
return MyQueue{
inStack: make([]int, 0), // push
outStack: make([]int, 0), // pop
}
}
// push,直接压入instack
func (this *MyQueue) Push(x int) {
this.inStack = append(this.inStack, x)
}
// instack -> outStack
func (this *MyQueue) in2out() {
for len(this.inStack) > 0 {
this.outStack = append(this.outStack, this.inStack[len(this.inStack)-1])
this.inStack = this.inStack[:len(this.inStack)-1]
}
}
// pop,instack中的所有元素移入oustack中,get出栈的最顶的元素,outstack重新获取切片
func (this *MyQueue) Pop() int {
if len(this.outStack) == 0 {
this.in2out()
}
val := this.outStack[len(this.outStack)-1]
this.outStack = this.outStack[:len(this.outStack)-1]
return val
}
// peek, instack中的所有元素移入outstack中,get出栈的最顶的元素
func (this *MyQueue) Peek() int {
for len(this.outStack) == 0 {
this.in2out()
}
return this.outStack[len(this.outStack)-1]
}
// empty, 进栈和出栈的栈都没有元素才为空
func (this *MyQueue) Empty() bool {
return len(this.inStack) == 0 && len(this.outStack) == 0
}