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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
数据结构的题目,而且题目非常明确用两个栈来实现。
我们定义一个输入栈in和一个输出栈out。appendTail时,直接添加到栈in。deleteHead时,如果栈out非空,就从out弹出;否则,先把栈in的元素添加到栈out,再从栈out弹出。
我们验证一下上述方法的正确性。队列要求先进先出,deleteHead时如果直接重栈in弹出那就是倒序了一次,而栈in的元素依次弹出压入栈out的过程,刚好又做了一次倒序,负负得正,刚好是我们需要的顺序。
同一批数据,out弹出时是正序的比较容易理解,那么不同批次的数据是怎么保证顺序弹出的呢?这里deleteHead时先从out弹出,如果out为空,则把in的数据压入out,可以保证一批都全部弹出完
成后再弹出下一批,保证了一批与一批之间不会混乱。
我们可以画图来模拟一下这个过程:
- appendTail,1、2,先把元素1和2一次压入栈in
- deleteHead,这时out是空的,先把1、2从栈in弹出并压入栈out,顺序变成2、1,然后从out弹出1
3. appendTail,3、4,先把元素3和4一次压入栈in
4. deleteHead,这时out非空,直接弹出2
5. deleteHead,deleteHead,这时out是空的,先把3、4从栈in弹出并压入栈out,顺序变成4、3,然后从out弹出3
Java版本代码
class CQueue {
Stack<Integer> in, out;
public CQueue() {
in = new Stack<>();
out = new Stack<>();
}
public void appendTail(int value) {
in.push(value);
}
public int deleteHead() {
if (!out.isEmpty()) {
return out.pop();
}
if (in.isEmpty()) {
return -1;
}
while (!in.isEmpty()) {
out.push(in.pop());
}
return out.pop();
}
}
/**
* Your CQueue object will be instantiated and called as such:
* CQueue obj = new CQueue();
* obj.appendTail(value);
* int param_2 = obj.deleteHead();
*/