题目传送门:Leetcode255.用队列实现栈
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。
试题解析:
已知队列是先进先出,栈是先进后出。
当我们寻找栈顶元素时,实际上是要将当前队列的尾元素输出,但队列的pop()函数只能弹出队首,这时便可以使用第二个辅助队列。
具体方案:
定义两个队列q1,q2,q1为存放数据的队列,q2是辅助队列,每一步操作之后都要将数据存回q1
进行push操作时,在q1中插入元素
进行pop操作时:
1、将q1中的除了队尾之外的元素,全部插入到q2队列中
2、在q1中删除剩下的元素,即队尾元素
3、将q2队列中的元素再插回到q1中
cpp
class MyStack {
public:
queue<int> q1;
queue<int> q2;
MyStack() {
}
void push(int x) {
q1.push(x);
}
int pop() {
int n = 0;
while(n < q1.size() - 1){//循环到q1只剩一个元素
q2.push(q1.front());
q1.pop();
}
int num = q1.front();
q1.pop();
//将数据存回q1
while(!q2.empty()){
q1.push(q2.front());
q2.pop();
}
return num;
}
int top() {
return q1.back();
}
bool empty() {
if(q1.empty()){
return true;
}
return false;
}
};
更好方案
从以上方法我们可以观察到,q1是存放数据的队列,q2为辅助队列,每一次执行删除之后都要将q2的数据存回q1,接下来的push,pop操作都是从q1开始
那么我们可不可以在每一次pop中都少一次存回q1的操作,而将之后的push,pop操作开始于q2呢?
已知我们每一次转移元素操作后,都会有一个队列为空,那么pop操作时,我们只需要从不为空的队列开始操作即可
至于push操作,在最开始时,q1,q2都为空时,我们将元素添加到q1,对于之后的操作,我们还是只需要从不为空的队列开始插入元素即可。
cpp
class MyStack {
public:
queue<int> q1;
queue<int> q2;
MyStack() {}
void push(int x) {
//若q1,q2都不为空,则插入到q1后
if(q1.empty()&&q2.empty()){
q1.push(x);
}
else{
//选择不空的队列插入元素
if(!q1.empty()) q1.push(x);
else if(!q2.empty()) q2.push(x);
}
}
int pop() {
int n = 0;
int num;
//选择不空的队列操作
if(!q1.empty()){
while(n < q1.size() - 1){
q2.push(q1.front());
q1.pop();
}
num = q1.front();
q1.pop();
}
else if(!q2.empty()){
while(n < q2.size() - 1){
q1.push(q2.front());
q2.pop();
}
num = q2.front();
q2.pop();
}
return num;
}
int top() {
//选择不空的队列操作
if(q1.empty()){
while(!q2.empty()){
q1.push(q2.front());
q2.pop();
}
return q1.back();
}
else if(q2.empty()){
while(!q1.empty()){
q2.push(q1.front());
q1.pop();
}
return q2.back();
}
return 0;
}
bool empty() {
if(q1.empty()&&q2.empty()){
return true;
}
return false;
}
};