leetcode232.用栈实现队列&225.用队列实现栈

Posted by serrini on April 26, 2022

Question

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。

示例 1: 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)

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。

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Answer

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class MyQueue {
public:
    stack<int> st1, st2;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        st1.push(x);
        //push即压入st1
    }
    
    int pop() {
        int val;
        while(!st2.empty())
        {
          //如果st2中有数据,说明st1中数全部压入st2,pop出st2栈顶元素
            val = st2.top();
            st2.pop();
            return val;
        }
        while(!st1.empty())
        {
          //如果st1中有数据,说明st1中数据还未全部压入st2,需要全部push进st2
            val = st1.top();
            st1.pop();
            st2.push(val);
        }
      //st1中所有元素压到st2中,即可pop出st2栈顶元素
        val = st2.top();
        st2.pop();
        return val;
    }
    
    int peek() {
        int val;
        while(!st2.empty())
        {
          //st2的栈顶元素即队首元素
            val = st2.top();
            return val;
        }
        while(!st1.empty())
        {
          //st1不为空,需要把st1中数全部压入st2
            val = st1.top();
            st1.pop();
            st2.push(val);
        }
      //pop出st2栈顶->队首元素
        val = st2.top();
        return val;
    }
    
    bool empty() {
        return st1.empty() && st2.empty();//st1和st2都为空,即队列为空
    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

Attention

  1. 用stack实现queue:两个stack,将一串数字一次放入st1,再从st1中依次取出放到st2,最后从st2中pop出的数,符合queue先进先出的性质

Question

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:

你只能使用队列的基本操作 —— 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。

示例:

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100 次 push、pop、top 和 empty 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶:你能否仅用一个队列来实现栈。 Related Topics 栈 设计 队列 👍 491 👎 0

Answer

class MyStack {
public:
    queue<int> q;
    MyStack() {

    }

    void push(int x) {
        int size = q.size();
        q.push(x);
        while (size > 0) {
            int tmp = q.front();
            q.pop();
            q.push(tmp);
            size--;
        }
    }

    int pop() {
        int popVal = q.front();
        q.pop();
        return popVal;
    }

    int top() {
        return q.front();
    }

    bool empty() {
        return q.empty();
    }
};

/**
 * 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();
 */

Attention

  1. 用queue实现stack:需要符合先进后出。
  2. 入栈,即把数据进行入队,为了保证栈的特性先进后出,因此需要在push方法中对入队之前的所有元素进行一次出 队入队操作,以保证所有数据达到先进后出的顺序。
  3. 出栈,由于队列数据顺序已经调整,所以只需取队头元素即可。