用两个栈实现队列


题解

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1:

输入:
[“CQueue”, “appendTail”, “deleteHead”, “deleteHead”]
[[], [3], [], []]
输出:[null, null, 3, -1]

示例 2:

输入:
[“CQueue”, “deleteHead”, “appendTail”, “appendTail”, “deleteHead”, “deleteHead”]
[[], [], [5], 2, [], []]
输出:[null, -1, null, null, 5, 2]

提示:

1 <= values <= 10000
最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

题解

队列的特性是先进先出,栈的特性是后进先出。维护两个栈,第一个栈支持插入操作,第二个栈支持删除操作。

根据栈先进后出的特性,我们每次往第一个栈里插入元素后,第一个栈的底部元素是最后插入的元素,第一个栈的顶部元素是下一个待删除的元素。为了维护队列先进先出的特性,我们引入第二个栈,用第二个栈维护待删除的元素,在执行删除操作的时候我们首先看下第二个栈是否为空。如果为空,我们将第一个栈里的元素一个个弹出插入到第二个栈里,这样第二个栈里元素的顺序就是待删除的元素的顺序,要执行删除操作的时候我们直接弹出第二个栈的元素返回即可。

两个栈实现队列

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Stack<Integer> st1;
Stack<Integer> st2;
public CQueue() {
st1 = new Stack<>();
st2 = new Stack<>();
}

public void appendTail(int value) {
st1.push(value);
}

public int deleteHead() {
if (st2.isEmpty()) {
while (!st1.isEmpty()) {
st2.push(st1.pop());
}
}
return st2.isEmpty() ? -1 : st2.pop();
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:对于插入和删除操作,时间复杂度均为 O(1)。插入不多说,对于删除操作,虽然看起来是 O(n) 的时间复杂度,但是仔细考虑下每个元素只会「至多被插入和弹出 st2 一次」,因此均摊下来每个元素被删除的时间复杂度仍为 O(1)。
  • 空间复杂度:O(n)。需要使用两个栈存储已有的元素。

来源

用两个栈实现队列 | 力扣(LeetCode)
用两个栈实现队列 | 题解(LeetCode)


文章标题:用两个栈实现队列
文章作者:cylong
文章链接:http://www.cylong.com/blog/2020/06/30/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof/
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