栈和队列

一、定义

  • 栈:先进后出
  • 队列:先进先出

二、题目

1.用数组结构实现大小固定的栈和队列

2.返回栈中最小元素

题意

实现一个特殊的栈,在实现栈的基本功能的基础上,再实现返回栈中最小元素的操作。

要求

(1)pop、push、getMin操作的时间复杂度都是O(1)。
(2)设计的栈类型可以使用现成的栈结构。

解题思路

  1. 利用一个help栈,每次data栈有数字入栈,在help中压入最小值;每次data栈栈顶出栈,help栈顶同步出栈。
  2. 利用一个help栈,只有当data栈入栈的数≤help栈顶时,help才压数进栈;每次data栈出栈,只有出栈的数=help栈顶时,help才将栈顶弹出。

3.栈和队列的相互实现

题1 两个队列实现栈

解题思路

每次出队列的时候,将前面的数都保存到help队列中,留一个在data队列中,然后再pop,就是最后一个数了。最后交换data和help。

题2 两个栈实现队列

解题思路

利用一个help栈
有两个原则:

  • help栈为空,data栈才能向help栈中倒数据。
  • data栈要向help栈倒数据,一定要将data内的所有数据一次倒完。

4.猫狗队列

题意

  • 宠物、狗和猫的类如下:
public class Pet {
  private String type;
  public Pet(String type) {
    this.type = type;
  }
  public String getPetType() {
    return this.type;
  }
}

public class Dog extends Pet {
  public Dog() {
    super("dog");
  }
}

public class Cat extends Pet {
  public Cat() {
    super("cat");
  }
}
  • 实现一种狗猫队列的结构,要求如下:
  1. 用户可以调用add方法将cat类或dog类的实例放入队列中;
  2. 用户可以调用pollAll方法,将队列中所有的实例按照进队列的先后顺序依次弹出;
  3. 用户可以调用pollDog方法,将队列中dog类的实例按照进队列的先后顺序依次弹出;
  4. 用户可以调用pollCat方法,将队列中cat类的实例按照进队列的先后顺序依次弹出;
  5. 用户可以调用isEmpty方法,检查队列中是否还有dog或cat的实例;
  6. 用户可以调用isDogEmpty方法,检查队列中是否有dog类的实例;
  7. 用户可以调用isCatEmpty方法,检查队列中是否有cat类的实例。
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