leetcode算法面试（LeetCode力扣官方题解）
leetcode算法面试（LeetCode力扣官方题解）解决方案输入： ["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(); /
力扣 232. 用栈实现队列
题目描述
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 fromtop 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）
解决方案
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。
代码
C
class MyQueue {
private:
stack<int> inStack outStack;
void in2out() {
while (!inStack.empty()) {
outStack.push(inStack.top());
inStack.pop();
}
}
public:
MyQueue() {}
void push(int x) {
inStack.push(x);
}
int pop() {
if (outStack.empty()) {
in2out();
}
int x = outStack.top();
outStack.pop();
return x;
}
int peek() {
if (outStack.empty()) {
in2out();
}
return outStack.top();
}
bool empty() {
return inStack.empty() && outStack.empty();
}
};
Java
class MyQueue {
Deque<Integer> inStack;
Deque<Integer> outStack;
public MyQueue() {
inStack = new LinkedList<Integer>();
outStack = new LinkedList<Integer>();
}
public void push(int x) {
inStack.push(x);
}
public int pop() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.pop();
}
public int peek() {
if (outStack.isEmpty()) {
in2out();
}
return outStack.peek();
}
public boolean empty() {
return inStack.isEmpty() && outStack.isEmpty();
}
private void in2out() {
while (!inStack.isEmpty()) {
outStack.push(inStack.pop());
}
}
}
Golang
type MyQueue struct {
inStack outStack []int
}
func Constructor() MyQueue {
return MyQueue{}
}
func (q *MyQueue) Push(x int) {
q.inStack = append(q.inStack x)
}
func (q *MyQueue) in2out() {
for len(q.inStack) > 0 {
q.outStack = append(q.outStack q.inStack[len(q.inStack)-1])
q.inStack = q.inStack[:len(q.inStack)-1]
}
}
func (q *MyQueue) Pop() int {
if len(q.outStack) == 0 {
q.in2out()
}
x := q.outStack[len(q.outStack)-1]
q.outStack = q.outStack[:len(q.outStack)-1]
return x
}
func (q *MyQueue) Peek() int {
if len(q.outStack) == 0 {
q.in2out()
}
return q.outStack[len(q.outStack)-1]
}
func (q *MyQueue) Empty() bool {
return len(q.inStack) == 0 && len(q.outStack) == 0
}
JavaScript
var MyQueue = function() {
this.inStack = [];
this.outStack = [];
};
MyQueue.prototype.push = function(x) {
this.inStack.push(x);
};
MyQueue.prototype.pop = function() {
if (!this.outStack.length) {
this.in2out();
}
return this.outStack.pop();
};
MyQueue.prototype.peek = function() {
if (!this.outStack.length) {
this.in2out();
}
return this.outStack[this.outStack.length - 1];
};
MyQueue.prototype.empty = function() {
return this.outStack.length === 0 && this.inStack.length === 0;
};
MyQueue.prototype.in2out = function() {
while (this.inStack.length) {
this.outStack.push(this.inStack.pop());
}
}
C
typedef struct {
int* stk;
int stkSize;
int stkCapacity;
} Stack;
Stack* stackCreate(int cpacity) {
Stack* ret = malloc(sizeof(Stack));
ret->stk = malloc(sizeof(int) * cpacity);
ret->stkSize = 0;
ret->stkCapacity = cpacity;
return ret;
}
void stackPush(Stack* obj int x) {
obj->stk[obj->stkSize ] = x;
}
void stackPop(Stack* obj) {
obj->stkSize--;
}
int stackTop(Stack* obj) {
return obj->stk[obj->stkSize - 1];
}
bool stackEmpty(Stack* obj) {
return obj->stkSize == 0;
}
void stackFree(Stack* obj) {
free(obj->stk);
}
typedef struct {
Stack* inStack;
Stack* outStack;
} MyQueue;
MyQueue* myQueueCreate() {
MyQueue* ret = malloc(sizeof(MyQueue));
ret->inStack = stackCreate(100);
ret->outStack = stackCreate(100);
return ret;
}
void in2out(MyQueue* obj) {
while (!stackEmpty(obj->inStack)) {
stackPush(obj->outStack stackTop(obj->inStack));
stackPop(obj->inStack);
}
}
void myQueuePush(MyQueue* obj int x) {
stackPush(obj->inStack x);
}
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
if (stackEmpty(obj->outStack)) {
in2out(obj);
}
int x = stackTop(obj->outStack);
stackPop(obj->outStack);
return x;
}
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
if (stackEmpty(obj->outStack)) {
in2out(obj);
}
return stackTop(obj->outStack);
}
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
return stackEmpty(obj->inStack) && stackEmpty(obj->outStack);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
stackFree(obj->inStack);
stackFree(obj->outStack);
}
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)。
本文作者：力扣
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