「力扣」第 232 题：用栈实现队列（简单）

• 题目链接：232. 用栈实现队列 (opens new window)；
• 题解链接：负负得正，使用两个栈，一个专门入队，一个专门出队 (opens new window)。

题目描述

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。

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。

示例：

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）

思路分析

画图帮助思考，关键还是思考清楚细节。

• 使用两个栈，一个栈（stackPush）用于元素进栈，一个栈（stackPop）用于元素出栈；
• pop() 或者 peek() 的时候：
  • 如果 stackPop 里面有元素，直接从 stackPop 里弹出或者 peek 元素；
  • 如果 stackPop 里面没有元素，一次性将 stackPush 里面的所有元素倒入 stackPop。

为此，可以写一个 shift 辅助方法，一次性将 stackPush 里的元素倒入 stackPop。

注意：一定要保证 stackPop 为空的时候，才能把元素从 stackPush 里拿到 stackPop 中。

参考代码：

import java.util.Stack;

/**
 * 用两个栈实现队列
 */
public class MyQueue {

    private Stack<Integer> stackPush;
    private Stack<Integer> stackPop;

    /**
     * Initialize your data structure here.
     */
    public MyQueue() {
        stackPush = new Stack<>();
        stackPop = new Stack<>();
    }

    /**
     * Push element x to the back of queue.
     */
    public void push(int x) {
        stackPush.push(x);
    }

    private void shift() {
        if (stackPop.isEmpty()) {
            while (!stackPush.isEmpty()) {
                stackPop.push(stackPush.pop());
            }
        }
    }

    /**
     * Removes the element from in front of queue and returns that element.
     */
    public int pop() {
        shift();
        if (!stackPop.isEmpty()) {
            return stackPop.pop();
        }
        throw new RuntimeException("队列里没有元素");
    }

    /**
     * Get the front element.
     */
    public int peek() {
        shift();
        if (!stackPop.isEmpty()) {
            return stackPop.peek();
        }
        throw new RuntimeException("队列里没有元素");
    }

    /**
     * Returns whether the queue is empty.
     */
    public boolean empty() {
        return stackPush.isEmpty() && stackPop.isEmpty();
    }
}

/**
 * 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();
 */

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作者：liweiwei1419 链接：https://suanfa8.com/stack/solutions-1/0232-implement-queue-using-stacks 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。