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GitHub : gitee.com/nateshao/le…
剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列
题目描述：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
思路和算法：初始化两个栈，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。
成员变量
- 维护两个栈
stack1和stack2，其中stack1支持插入操作，stack2支持删除操作
构造方法
- 初始化
stack1和stack2为空
插入元素
插入元素对应方法 appendTail
stack1直接插入元素
删除元素
删除元素对应方法 deleteHead
- 如果 stack2 为空，则将 stack1 里的所有元素弹出插入到 stack2 里
- 如果 stack2 仍为空，则返回 -1，否则从 stack2 弹出一个元素并返回
package com.nateshao.sword_offer2.Code_09_CQueue;
import java.util.LinkedList;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2022/3/5 22:04
* @微信公众号 千羽的编程时光
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
* <p>
* 剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列
* 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 )
* <p>
* 示例 1：
* <p>
* 输入：
* ["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
* [[],[3],[],[]]
* 输出：[null,null,3,-1]
* 示例 2：
* <p>
* 输入：
* ["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
* 输出：[null,-1,null,null,5,2]
* [[],[],[5],[2],[],[]]
*/
public class CQueue {
/**
* 思路：
* 加入队尾 appendTail()函数： 将数字 val 加入栈 A 即可。
* 删除队首deleteHead()函数： 有以下三种情况。
* 当栈 B 不为空： B中仍有已完成倒序的元素，因此直接返回 B 的栈顶元素。
* 否则，当 A 为空： 即两个栈都为空，无元素，因此返回 −1 。
* 否则： 将栈 A 元素全部转移至栈 B 中，实现元素倒序，并返回栈 B 的栈顶元素。
*/
/**
* 初始化两个链表，
* // 栈 B 元素实现栈 A 元素倒序 ,然后通过B.removeLast()将元素移出去
* // 栈A作为辅助元素
*/
LinkedList<Integer> A, B;// 栈A支持插入操作，栈B支持删除操作
public CQueue() {
A = new LinkedList<Integer>();
B = new LinkedList<Integer>();
}
/**
* 添加
*
* @param value
*/
public void appendTail(int value) {
A.addLast(value);
}
/**
* 删除
*
* @return
*/
public int delete() {
// 当栈 B 不为空： B中仍有已完成倒序的元素，因此直接返回 B 的栈顶元素。
if (!B.isEmpty()) return B.removeLast();
// 否则，当 A 为空： 即两个栈都为空，无元素，因此返回 −1 。
if (A.isEmpty()) return -1;
// 否则： 将栈 A 元素全部转移至栈 B 中，实现元素倒序，并返回栈 B 的栈顶元素。
while (!A.isEmpty()) B.addLast(B.removeLast());
return B.removeLast();
}
}
注意：两个原则：
- 栈push倒出栈pop时，要一次性倒完，不能倒2个；
- 栈pop有数据时，栈push不能导入数据。否则会乱。
Go
package main
import "container/list"
type CQueue struct {
stack1, stack2 *list.List
}
func Constructor() CQueue {
return CQueue{
stack1: list.New(),
stack2: list.New(),
}
}
func (this *CQueue) AppendTail(value int) {
this.stack1.PushBack(value)
}
func (this *CQueue) DeleteHead() int {
if this.stack2.Len() == 0 {
for this.stack1.Len() > 0 {
this.stack2.PushBack(this.stack1.Remove(this.stack1.Back()))
}
}
if this.stack2.Len() != 0 {
e := this.stack2.Back()
this.stack2.Remove(e)
return e.Value.(int)
}
return -1
}
自己写是这样的：
/**
* 两个栈实现队列
*
* 思路：
* 1. 初始化两个栈。栈push只进，栈pop只出。
* 2. 比如：12345存入栈push，然后倒序（要一次倒完）存入栈pop
* 3. 在将5输出。
* 4. 两个原则：（1）栈push倒出栈pop时，要一次性倒完，不能倒2个；
* （2）栈pop有数据时，栈push不能导入数据。否则会乱
*/
public static class TwoStacksQueue {
private Stack<Integer> stackPush;
private Stack<Integer> stackPop;
public TwoStacksQueue() {
stackPush = new Stack<Integer>();
stackPop = new Stack<Integer>();
}
public void push(int pushInt) {
stackPush.push(pushInt);
}
public int poll() {
if (stackPop.empty() && stackPush.empty()) {
throw new RuntimeException("Queue is empty!");
} else if (stackPop.empty()) {
while (!stackPush.empty()) {
stackPop.push(stackPush.pop());
}
}
return stackPop.pop();
}
public int peek() {
if (stackPop.empty() && stackPush.empty()) {
throw new RuntimeException("Queue is empty!");
} else if (stackPop.empty()) {
while (!stackPush.empty()) {
stackPop.push(stackPush.pop());
}
}
return stackPop.peek();
}
}
举一反三：图的优先遍历 （用栈实现）
如果仅用栈实现，如何实现图的深度优先遍历？
解决：用两个队列结构，拼出一个栈结构，再用栈结构实现图的有限遍历
