# 「力扣」第 225 题:用队列实现栈(简单)

# 题目描述

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(pushtoppopempty)。

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:

  • 你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to backpeek/pop from frontsizeis 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100pushpoptopempty
  • 每次调用 poptop 都保证栈不为空

**进阶:**你能否实现每种操作的均摊时间复杂度为 O(1) 的栈?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度 O(n) ,尽管其中某个操作可能需要比其他操作更长的时间。你可以使用两个以上的队列。

# 思路分析

  • 可以只使用一个队列来实现栈;
  • 引入一个状态变量。

# 方法一:使用两个队列实现栈

参考代码 1

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class MyStack {

    /**
     * 使用两个队列实现栈
     * queue1 是主要的队列,queue2 只是辅助
     */
    private Queue<Integer> queue1;
    private Queue<Integer> queue2;

    /**
     * Initialize your data structure here.
     */
    public MyStack() {
        queue1 = new LinkedList<>();
        queue2 = new LinkedList<>();
    }

    /**
     * Push element x onto stack.
     */
    public void push(int x) {
        queue1.offer(x);
    }

    /**
     * Removes the element on top of the stack and returns that element.
     */
    public int pop() {
        shift();
        return queue2.poll();
    }

    private void shift() {
        int size = queue1.size();
        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
            queue2.offer(queue1.poll());
        }
        Queue<Integer> temp = queue1;
        queue1 = queue2;
        queue2 = temp;
    }

    /**
     * Get the top element.
     */
    public int top() {
        shift();
        int res = queue2.poll();
        queue1.offer(res);
        return res;
    }

    /**
     * Returns whether the stack is empty.
     */
    public boolean empty() {
        return queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty();
    }
}

# 方法二:使用一个队列实现栈

参考代码 2

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class MyStack {

    private Queue<Integer> queue;

    /**
     * Initialize your data structure here.
     */
    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }

    /**
     * Push element x onto stack.
     */
    public void push(int x) {
        queue.offer(x);
    }

    private void shift() {
        int size = queue.size();
        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
            queue.offer(queue.poll());
        }
    }

    /**
     * Removes the element on top of the stack and returns that element.
     */
    public int pop() {
        shift();
        return queue.poll();
    }

    /**
     * Get the top element.
     */
    public int top() {
        shift();
        int res = queue.poll();
        queue.offer(res);
        return res;
    }

    /**
     * Returns whether the stack is empty.
     */
    public boolean empty() {
        return queue.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();
 */

作者:liweiwei1419 链接:https://suanfa8.com/stack/solutions-1/0225-implement-stack-using-queues 来源:算法吧 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

Last Updated: 11/19/2024, 1:33:17 AM