前言
栈是一种后进先出的数据结构,元素从顶端入栈,然后从顶端出栈。
队列是一种先进先出的数据结构,元素从后端入队,然后从前端出队。
方法一:两个队列
为了满足栈的特性,即最后入栈的元素最先出栈,在使用队列实现栈时,应满足队列前端的元素是最后入栈的元素。可以使用两个队列实现栈的操作,其中pushQueue用于存储栈内的元素,popQueue作为入栈操作的辅助队列。
入栈操作时,首先将元素入队到 pushQueue ,然后将 popQueue的全部元素依次出队并入队到
pushQueue,此时pushQueue 的前端的元素即为新入栈的元素,再将 pushQueue和 popQueue互换,则popQueue的元素即为栈内的元素,popQueue的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保popQueue的前端元素为栈顶元素,因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除 popQueue的前端元素并返回即可,获得栈顶元素操作只需要获得popQueue的前端元素并返回即可(不移除元素)。
由于 popQueue用于存储栈内的元素,判断栈是否为空时,只需要判断popQueue是否为空即可。
两个队列形成一个栈
package com.base.learn.queue; import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; /** * @author: 张锦标 * @date: 2023/6/10 10:33 * QueueMakeStack类 */ public class TwoQueueMakeStack { //每次最新元素都插入到pushQueue中 private Queue<Integer> pushQueue; //出栈的时候使用这个popQueue,用于存放老旧元素 private Queue<Integer> popQueue; public TwoQueueMakeStack() { pushQueue = new LinkedList<Integer>(); popQueue = new LinkedList<Integer>(); } public void push(int x) { //pushQueue.offer(x); //while(!popQueue.isEmpty()){ // pushQueue.offer(popQueue.poll()); //} //Queue<Integer> temp = popQueue; //popQueue = pushQueue; //pushQueue = temp; //一个队列也可以实现栈 int size = popQueue.size(); popQueue.offer(x); for(int i=0;i<size;i++){ popQueue.offer(popQueue.poll()); } } public int pop() { return popQueue.poll(); } public int top() { return popQueue.peek(); } public boolean empty() { return popQueue.isEmpty(); } }
一个队列形成一个栈
方法一使用了两个队列实现栈的操作,也可以使用一个队列实现栈的操作。
使用一个队列时,为了满足栈的特性,即最后入栈的元素最先出栈,同样需要满足队列前端的元素是最后入栈的元素。
入栈操作时,首先获得入栈前的元素个数 n,然后将元素入队到队列,再将队列中的前
n 个元素(即除了新入栈的元素之外的全部元素)依次出队并入队到队列,此时队列的前端的元素即为新入栈的元素,且队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保队列的前端元素为栈顶元素,因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除队列的前端元素并返回即可,获得栈顶元素操作只需要获得队列的前端元素并返回即可(不移除元素)。
由于队列用于存储栈内的元素,判断栈是否为空时,只需要判断队列是否为空即可。
package com.base.learn.queue; import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; /** * @author: 张锦标 * @date: 2023/6/10 10:44 * OneQueueMakeStack类 */ public class OneQueueMakeStack { private Queue<Integer> queue ; public OneQueueMakeStack(){ queue = new LinkedList<Integer>(); } public void push(int x){ int size = queue.size(); queue.offer(x); for(int i=0;i<size;i++){ queue.offer(queue.poll()); } } public int pop(){ return queue.poll(); } public int top(){ return queue.peek(); } public boolean empty(){ return queue.isEmpty(); } }