代码随想录算法训练营day10 | 题目232、题目225
题目一描述
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。
解题思路
注意进阶的情况，只有在pop与peek的时候才检查stackOut是否为空，若不为空直接出栈或者获得数据，为空再把stackIn所有数据导入stackOut，这样就实现了每个操作均摊时间复杂度为 O(1)
代码实现
方法一：
class MyQueue {
Stack<Integer> stackIn;
Stack<Integer> stackOut;
public MyQueue() {
stackIn = new Stack<>();
stackOut = new Stack<>();
}
public void push(int x) {
stackIn.push(x);
}
public int pop() {
In2Out();
return stackOut.pop();
}
public int peek() {
In2Out();
return stackOut.peek();
}
public boolean empty() {
return (stackIn.isEmpty() && stackOut.isEmpty());
}
public void In2Out() {
if (stackOut.isEmpty()) {
while (!stackIn.isEmpty()) {
stackOut.push(stackIn.pop());
}
}
}
}
/**
* Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
* MyQueue obj = new MyQueue();
* obj.push(x);
* int param_2 = obj.pop();
* int param_3 = obj.peek();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
技巧总结
栈的初始化与实现
注意使用isEmpty()更规范。
题目二描述
请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。
实现 MyStack 类：
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
注意：
你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
示例：
输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]
解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
提示：
1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空
进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。
解题思路
两个队列的时候，考虑了两个队列互为辅助队列，入队列永远进入不为空的那一个，出队列再做全部的数据移动，并在这个过程中获得最后一个数据。
一个队列的时候，考虑成环，每次入队列都重新排列成栈的顺序即可。
代码实现
方法一：
class MyStack {
Queue<Integer> q1;
Queue<Integer> q2;
public MyStack() {
q1 = new LinkedList<>();
q2 = new LinkedList<>();
}
public void push(int x) {
if (!q2.isEmpty() && q1.isEmpty()){
q2.offer(x);
} else {
q1.offer(x);
}
}
public int pop() {
if (!q1.isEmpty()) {
while (q1.size() != 1) {
q2.offer(q1.poll());
}
return q1.poll();
} else {
while (q2.size() != 1) {
q1.offer(q2.poll());
}
return q2.poll();
}
}
public int top() {
int res = -1;
if (!q1.isEmpty()) {
while (q1.size() != 1) {
q2.offer(q1.poll());
}
res = q1.peek();
q2.offer(q1.poll());
} else {
while (q2.size() != 1) {
q1.offer(q2.poll());
}
res = q2.peek();
q1.offer(q2.poll());
}
return res;
}
public boolean empty() {
return q1.isEmpty() && q2.isEmpty();
}
}
/**
* Your MyStack object will be instantiated and called as such:
* MyStack obj = new MyStack();
* obj.push(x);
* int param_2 = obj.pop();
* int param_3 = obj.top();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
方法二：
class MyStack {
Queue<Integer> q;
public MyStack() {
q = new LinkedList<>();
}
public void push(int x) {
q.offer(x);
for (int i = 0; i < q.size() - 1; i++) {
q.offer(q.poll());
}
}
public int pop() {
return q.poll();
}
public int top() {
return q.peek();
}
public boolean empty() {
return q.isEmpty();
}
}
/**
* Your MyStack object will be instantiated and called as such:
* MyStack obj = new MyStack();
* obj.push(x);
* int param_2 = obj.pop();
* int param_3 = obj.top();
* boolean param_4 = obj.empty();
*/
技巧总结
队列的初始化，offer，poll和peek操作。
