Day 10 栈与队列: 232. 用栈实现队列, 225. 用队列实现栈

232. 用栈实现队列

  • 思路
    • example
    • stack: FILO/LIFO, queue: FIFO/LILO
    • python中用list实现stack,用deque实现queue
    • 单栈实现pop时需要O(n) time
    • 双栈: stack_in, stack_out (逆序)
  • 复杂度. 时间:均摊O(1), 空间: O(n)
class MyQueue:

    def __init__(self):
        self.stack_in = []
        self.stack_out = []
        self.size = 0

    def push(self, x: int) -> None:
        self.stack_in.append(x)
        self.size += 1

    def pop(self) -> int:
        if not self.stack_out:
            while self.stack_in:
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
        res = self.stack_out.pop()
        self.size -= 1
        return res

    def peek(self) -> int:
        if not self.stack_out:
            while self.stack_in:
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
        return self.stack_out[-1]

    def empty(self) -> bool:
        return self.size == 0
class MyQueue:

    def __init__(self):
        self.stack1 = []
        self.stack2 = []

    def push(self, x: int) -> None:
        self.stack1.append(x)

    def pop(self) -> int: # always valid
        if self.stack2 == []:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2.pop()

    def peek(self) -> int: # always valid 
        if self.stack2 == []:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2[-1]

    def empty(self) -> bool:
        return self.stack1 == [] and self.stack2 == []

225. 用队列实现栈

  • 思路
    • example
    • 两个队列实现
      • 每次push元素进que2, 然后把que1元素转移到que2,最后再转移到que1.
      • que1: 逆序存储元素(逆序是指跟Push进去的顺序相反)
      • que2: 过渡用途,最后为空状态。
  • 复杂度. 时间:O(n^2), 空间: O(n)
class MyStack:

    def __init__(self):
        self.que1 = collections.deque()
        self.que2 = collections.deque()

    def push(self, x: int) -> None:
        self.que2.append(x)
        while self.que1:
            self.que2.append(self.que1.popleft())
        while self.que2:
            self.que1.append(self.que2.popleft())

    def pop(self) -> int:
        return self.que1.popleft()

    def top(self) -> int:
        return self.que1[0]

    def empty(self) -> bool:
        return len(self.que1) == 0
  • 一个队列实现
    • 每次push进去一个元素,马上把之前元素按照popleft()出来再push进队列,这样保证队列是逆序存储了。从而下次popleft()出来的元素必定是最新Push进去的。
class MyStack:

    def __init__(self):
        self.que = collections.deque()

    def push(self, x: int) -> None:
        self.que.append(x)
        for _ in range(len(self.que)-1):
            self.que.append(self.que.popleft())

    def pop(self) -> int:
        return self.que.popleft()

    def top(self) -> int:
        return self.que[0]

    def empty(self) -> bool:
        return len(self.que) == 0
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