Implement the following operations of a queue using stacks.
- push(x) -- Push element x to the back of queue.
- pop() -- Removes the element from in front of queue.
- peek() -- Get the front element.
- empty() -- Return whether the queue is empty.
Notes:
- You must use only standard operations of a stack -- which means only
push to top,peek/pop from top,size, andis emptyoperations are valid. - Depending on your language, stack may not be supported natively. You may simulate a stack by using a list or deque (double-ended queue), as long as you use only standard operations of a stack.
- You may assume that all operations are valid (for example, no pop or peek operations will be called on an empty queue).
这道题让我们用栈来实现队列，之前我们做过一道相反的题目Implement Stack using Queues 用队列来实现栈，是用队列来实现栈。这道题颠倒了个顺序，起始并没有太大的区别，栈和队列的核心不同点就是栈是先进后出，而队列是先进先出，那么我们要用栈的先进后出的特性来模拟出队列的先进先出。那么怎么做呢，其实很简单，只要我们在插入元素的时候每次都都从前面插入即可，比如如果一个队列是1,2,3,4，那么我们在栈中保存为4,3,2,1，那么返回栈顶元素1，也就是队列的首元素，则问题迎刃而解。所以此题的难度是push函数，我们需要一个辅助栈tmp，把s的元素也逆着顺序存入tmp中，此时加入新元素x，再把tmp中的元素存回来，这样就是我们要的顺序了，其他三个操作也就直接调用栈的操作即可，参见代码如下：
解法一：
class Queue { public: // Push element x to the back of queue. void push(int x) { stack<int> tmp; while (!s.empty()) { tmp.push(s.top()); s.pop(); } s.push(x); while (!tmp.empty()) { s.push(tmp.top()); tmp.pop(); } } // Removes the element from in front of queue. void pop(void) { s.pop(); } // Get the front element. int peek(void) { return s.top(); } // Return whether the queue is empty. bool empty(void) { return s.empty(); } private: stack<int> s; };
上面那个解法虽然简单，但是效率不高，因为每次在push的时候，都要翻转两边栈，下面这个方法使用了两个栈_new和_old，其中新进栈的都先缓存在_new中，入股要pop和peek的时候，才将_new中所有元素移到_old中操作，提高了效率，代码如下：
解法二：
class Queue { public: // Push element x to the back of queue. void push(int x) { _new.push(x); } void shiftStack() { if (_old.empty()) { while (!_new.empty()) { _old.push(_new.top()); _new.pop(); } } } // Removes the element from in front of queue. void pop(void) { shiftStack(); if (!_old.empty()) _old.pop(); } // Get the front element. int peek(void) { shiftStack(); if (!_old.empty()) return _old.top(); return 0; } // Return whether the queue is empty. bool empty(void) { return _old.empty() && _new.empty(); } private: stack<int> _old, _new; };
本文转自博客园Grandyang的博客，原文链接：用栈来实现队列[LeetCode] Implement Queue using Stacks ，如需转载请自行联系原博主。
