1.题目描述
OJ链接 【leetcode 题号：232.用栈实现队列】【难度：简单】
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。
2.解题思路+代码实现
方法：双栈
思路及算法：
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。
代码实现：
typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* a; int top; int capacity; }ST; void STInit(ST* pst) { assert(pst); pst->a = NULL; pst->top = 0; pst->capacity = 0; } void STDestroy(ST* pst) { assert(pst); free(pst->a); pst->a = NULL; pst->top = 0; pst->capacity = 0; } void STPush(ST* pst, STDataType x) { if (pst->top == pst->capacity) { int newCapacity = pst->capacity == 0 ? 4 : pst->capacity * 2; STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(pst->a, newCapacity * sizeof(STDataType)); if (tmp == NULL) { perror("realloc fail"); return; } pst->a = tmp; pst->capacity = newCapacity; } pst->a[pst->top] = x; pst->top++; } bool STEmpty(ST* pst) { assert(pst); return pst->top == 0; } void STPop(ST* pst) { assert(pst); assert(!STEmpty(pst)); pst->top--; } STDataType STTop(ST* pst) { assert(pst); assert(!STEmpty(pst)); return pst->a[pst->top - 1]; } int STSize(ST* pst) { assert(pst); return pst->top; } //------以下为OJ提供------- typedef struct { ST pushst; ST popst; } MyQueue; MyQueue* myQueueCreate() { MyQueue* obj = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue)); if (obj == NULL) { perror("malloc fail"); return 0; } STInit(&obj->pushst); STInit(&obj->popst); return obj; } void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) { STPush(&obj->pushst, x); } int myQueuePop(MyQueue* obj) { int front = myQueuePeek(obj); STPop(&obj->popst); return front; } int myQueuePeek(MyQueue* obj) { if (STEmpty(&obj->popst)) { while (!STEmpty(&obj->pushst)) { STPush(&obj->popst, STTop(&obj->pushst)); STPop(&obj->pushst); } } return STTop(&obj->popst); } bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) { return STEmpty(&obj->pushst) && STEmpty(&obj->popst); } void myQueueFree(MyQueue* obj) { STDestroy(&obj->pushst); STDestroy(&obj->popst); free(obj); } /** * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such: * MyQueue* obj = myQueueCreate(); * myQueuePush(obj, x); * int param_2 = myQueuePop(obj); * int param_3 = myQueuePeek(obj); * bool param_4 = myQueueEmpty(obj); * myQueueFree(obj); */
- 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)。
