算法合集 | 栈与队列 | Leetcode 232. 用栈实现队列

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前言

本系列文章主要会总结一些常见的算法题目以及算法的易错点,难点,以及一些万用的公式,并且结合实际的 Leetcode 题目来进行加深理解以及实际应用,算法这种东西,属于是一到用时方恨少的类型,在平时总结一些常见的简单算法,经常磨练自己的算法思维,对于日常的开发还是能有不少的帮助的。

  • 今天还是来看一下栈与队列相关的知识以及题目

队列和栈

前两天简单介绍了队列和栈,那么这两种数据结构之间,又有着一些区别和相同点。

队列(Queue):限定只能在表的一端进行插入和在另一端进行删除操作的线性表;

栈(Stack):限定只能在表的一端进行插入和删除操作的线性表。

  1. 第一个不同就是操作规则不同,栈是先进后出,队列是先进先出。
  2. 栈只允许在表尾一端进行插入和删除,队列只允许在表尾一端进行插入,在表头一端进行删除。

image.png

用上图来模拟一下队列和栈的不同的元素处理方式,栈为先进后出,也就是先进入栈的元素会被压倒栈底,也会是最后出来了。队列先进先出,先进入队列的元素,一定要在另一头出列,所以也会先出。

Leetcode 232. 用栈实现队列

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

解题

这是一道模拟题,不涉及到具体算法,考察的就是对栈和队列的掌握程度。

根据我们上面对比了一下栈和队列的区别,就能够看的出来,通过一个栈来模拟队列,一定是不行的,需要有两个栈,一个栈用于输入,另一个栈用于输出,这样才能够满足队列先进先出的特点

image.png

比方说现在有一个队列,以及一个输入栈,一个输出栈。

在队列中加入 1 ,2 两个元素,那么对应的就要在输入栈中加入 1,2 具体就如上图所示。

然后在队列出列的时候,会按照 1, 2 的顺序出列,如果没有输出栈的话,那么输入栈因为栈的特性,怎么也没办法先输出2,所以这时候就需要输出栈,先把输入栈里面的元素一个个拿出来推入输出栈,那么输出栈里面的元素排序就会反过来,那么这个时候输出栈再把元素输出出来,顺序就刚好和队列是完全相等的了。

image.png

class MyQueue {
    stackInnumber[]
    stackOutnumber[]
    constructor() {
        this.stackIn = [];
        this.stackOut = [];
    }
  
    push(xnumber): void {
        this.stackIn.push(x);
    }
  
    pop(): number {
        if (this.stackOut.length === 0) {
            while (this.stackIn.length > 0) {
                this.stackOut.push(this.stackIn.pop()!);
            }
        }
        return this.stackOut.pop()!;
    }
  
    peek(): number {
        let tempnumber = this.pop();
        this.stackOut.push(temp);
        return temp;
    }
  
    empty(): boolean {
        return this.stackIn.length === 0 && this.stackOut.length === 0;
    }
}
  
/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MyQueue()
 * obj.push(x)
 * var param_2 = obj.pop()
 * var param_3 = obj.peek()
 * var param_4 = obj.empty()
 */

image.png

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