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队列、栈
常⾔道：队列和栈是操作受限的数据结构。
为什么这样说呢？因为队列和栈底层就是数组和链表封装的。
数组和链表本身的操作可以花⾥胡哨，但队列和栈只给你暴露头尾操作的 API，这可不就是操作受限的数据 结构么。
就算法题的⻆度来看，队列和栈的题⽬并不是很多，队列主要⽤在 BFS 算法，栈主要⽤在括号相关的问题。
标签：队列和栈
1 队列实现栈以及栈实现队列
- 232 ⽤栈实现队列（简单）
- 225 ⽤队列实现栈（简单）
队列是⼀种先进先出的数据结构，栈是⼀种先进后出的数据结构
# 队列的 API 如下：
class MyQueue {
/** 添加元素到队尾 */
public void push(int x);
/** 删除队头的元素并返回 */
public int pop();
/** 返回队头元素 */
public int peek();
/** 判断队列是否为空 */
public boolean empty();
}
E 232用栈实现队列
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。
示例 1：
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
解答
public class E232 {
public static void main(String[] args) {
}
/**
* 解法1：两个栈实现一个队列
*/
static class MyQueue {
private Stack<Integer> s1, s2;
public MyQueue() {
// 队尾
s1 = new Stack<Integer>();
// 队头
s2 = new Stack<Integer>();
}
// void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
public void push(int x) {
s1.push(x);
}
// int pop() 从队列的开头移除并返回元素
public int pop() {
if (s2.isEmpty()) {
while (!s1.isEmpty()) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.pop();
}
// int peek() 返回队列开头的元素
public int peek() {
if (s2.isEmpty()){
while (!s1.isEmpty()) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.peek();
}
// boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
public boolean empty() {
return s1.size() == 0 && s2.size() == 0;
}
}
/**
* 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();
*/
}
E 225用队列实现栈
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（push、top、pop 和 empty）。
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 back、peek/pop from front、size 和 is 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
解答
如果说双栈实现队列⽐较巧妙，那么⽤队列实现栈就⽐较简单粗暴了，只需要⼀个队列作为底层数据结构。
⾸先看下栈的 API：
class MyStack {
/** 添加元素到栈顶 */
public void push(int x);
/** 删除栈顶的元素并返回 */
public int pop();
/** 返回栈顶元素 */
public int top();
/** 判断栈是否为空 */
public boolean empty();
}
public class E225 {
/**
* @description 栈的API
*
*
*/
public static void main(String[] args) {
}
static class MyStack {
Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
int top = 0;
public MyStack() {
}
// void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
public void push(int x) {
q.offer(x);
top = x;
}
// int pop() 移除并返回栈顶元素。
public int pop() {
int size = q.size();
while (size > 2){
q.offer(q.poll());
size --;
}
// 记录新的队尾元素
top = q.peek();
q.offer(q.poll());
// 之前的队尾元素已经到了队头
return q.poll();
}
// int top() 返回栈顶元素。
public int top() {
return top;
}
// boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
public boolean empty() {
return q.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();
*/
}
