题目描述
请用栈实现一个队列,支持如下四种操作:
- push(x) – 将元素x插到队尾;
- pop() – 将队首的元素弹出,并返回该元素;
- peek() – 返回队首元素;
- empty() – 返回队列是否为空;
注意:
你只能使用栈的标准操作:push to top , peek/pop from top , size 和 is empty ;
如果你选择的编程语言没有栈的标准库,你可以使用 list 或者 deque 等模拟栈的操作;
输入数据保证合法,例如,在队列为空时,不会进行 pop 或者 peek 等操作;
数据范围
每组数据操作命令数量 [0,100]。
样例
MyQueue queue = new MyQueue(); queue.push(1); queue.push(2); queue.peek(); // returns 1 queue.push(3); queue.pop(); // returns 1 queue.empty(); // returns false
方法一:栈、队列 O(n)
这道题用两个栈来模拟队列,具体思想如下:
栈 s1 专门用来插入元素,它的栈顶等于队列的队尾。
栈 s2 专门输出或删除元素,它的栈顶等于队列的队头。
四个函数功能如下:
push(x): 每次插入前都将 s2 中的所有元素推入 s1 中,然后再往 s1 插入元素。
pop()/peek(): 每次删除元素前都将 s1 中所有元素推入 s2 中,然后再删除 s2 的栈顶元素。
empty(): 判断队列是否为空只用判断 s1 和 s2 是否都为空即可。
我们来模拟一下题目中的例子:
第一步: queue.push(1) ,由于 s2 中元素为空,所以直接往 s1 里插入元素即可。
第二步: queue.push(2) ,同理,直接往 s1 里插入元素。
第三步: queue.peek()
,由于 s1
的栈顶表示队列的队尾,所以要将 s1
中的元素倒到 s2
中,这样就能从 s2
的栈顶直接取到队首元素了。
第四步: queue.push(3)
,由于又要插入元素,为了保证能够保证之后查询及删除操作不会出错,我们需要将 s2
的元素倒回 s1
中,这样就能确保队尾元素是正确的。
第五步: queue.pop()
,由于要删除队首元素,所以要将 s1
中的元素再倒到 s2
中去,然后直接删除栈顶即队首元素即可。
第六步:queue.empty()
,直接判断栈 s1
和 s2
是否为空即可,这里 s2
不为空,所以返回 false
。
class MyQueue { public: stack<int> s1; stack<int> s2; /** Initialize your data structure here. */ MyQueue() { } void copy(stack<int>& a, stack<int>& b) { while (a.size()) { b.push(a.top()); a.pop(); } } /** Push element x to the back of queue. */ void push(int x) { copy(s2, s1); s1.push(x); } /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */ int pop() { copy(s1, s2); int x = s2.top(); s2.pop(); return x; } /** Get the front element. */ int peek() { copy(s1, s2); return s2.top(); } /** Returns whether the queue is empty. */ bool empty() { return s1.empty() && s2.empty(); } }; /** * Your MyQueue object will be instantiated and called as such: * MyQueue obj = MyQueue(); * obj.push(x); * int param_2 = obj.pop(); * int param_3 = obj.peek(); * bool param_4 = obj.empty(); */
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