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  • LeetCode#232-Implement Queue using Stacks-用栈实现队列

    一、题目

    使用栈实现队列的下列操作:

    • push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。
    • pop() -- 从队列首部移除元素。
    • peek() -- 返回队列首部的元素。
    • empty() -- 返回队列是否为空。

    示例:

    MyQueue queue = new MyQueue();
    
    queue.push(1);
    queue.push(2);  
    queue.peek();  // 返回 1
    queue.pop();   // 返回 1
    queue.empty(); // 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。
    • 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)。

    二、题解

    • 解法1:两个栈

    队列是先进先出,栈是先进后出。所以可以用两个栈,新元素压入栈的时候,先将栈中的元素弹出,放到另一个栈中,把新元素压入到栈的底部,再把另一个栈的元素弹出,放回原栈中。此时,栈顶元素就是出队时要先出的队首元素。

    这里用的是数组表示队列,空间复杂度O(n),时间复杂度分 push 和 pop ,前者是O(n),后者是O(1)。

    class MyQueue {
        /**
         * Initialize your data structure here.
         */
        function __construct() {
            $this->stack1 = [];
            $this->stack2 = [];
        }
    
        /**
         * Push element x to the back of queue.
         * @param Integer $x
         * @return NULL
         */
        function push($x) {
            while (!$this->empty()) {
                $this->stack2[] = array_pop($this->stack1);
            }
            $this->stack1[] = $x;
            while (!empty($this->stack2)) {
                $this->stack1[] = array_pop($this->stack2);
            }
        }
    
        /**
         * Removes the element from in front of queue and returns that element.
         * @return Integer
         */
        function pop() {
            return array_pop($this->stack1);
        }
    
        /**
         * Get the front element.
         * @return Integer
         */
        function peek() {
            return end($this->stack1);
        }
    
        /**
         * Returns whether the queue is empty.
         * @return Boolean
         */
        function empty() {
            return empty($this->stack1) ? true :false;
        }
    }
    
    • 解法2:两个栈

    使用两个栈,一个栈(stack1)仅负责入栈,一个栈(stack2)仅负责出栈。有新元素入队时,直接将元素压入 stack1 即可。但当出队时,需要判断 stack2 是否为空,如果为空,将 stack1 的元素依次出栈,压入 stack2 中,随后从 stack2 弹出,即为出队。但当 stack2 不为空时,仍然直接从 stack2 出栈即可,知道 stack2 为空时,才可将 stack1 的元素拿出来放入 stack2 中。

    这里用的是数组表示队列,空间复杂度O(n),时间复杂度分 push 和 pop ,前者是O(n),后者是O(1)。

    class MyQueue2 {
        /**
         * Initialize your data structure here.
         */
        function __construct() {
            $this->stack1 = [];
            $this->stack2 = [];
        }
    
        /**
         * Push element x to the back of queue.
         * @param Integer $x
         * @return NULL
         */
        function push($x) {
            $this->stack1[] = $x;
        }
    
        /**
         * Removes the element from in front of queue and returns that element.
         * @return Integer
         */
        function pop() {
            if (empty($this->stack2)) {
                while (!empty($this->stack1)) {
                    $this->stack2[] = array_pop($this->stack1);
                }
            }
            return array_pop($this->stack2);
        }
    
        /**
         * Get the front element.
         * @return Integer
         */
        function peek() {
            if (empty($this->stack2)) {
                while (!empty($this->stack1)) {
                    $this->stack2[] = array_pop($this->stack1);
                }
            }
            return end($this->stack2);
        }
    
        /**
         * Returns whether the queue is empty.
         * @return Boolean
         */
        function empty() {
            return empty($this->stack1) && empty($this->stack2) ? true : false;
        }
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sunshineliulu/p/12556052.html
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