【剑指Offer 09】《用两个栈实现队列》详解

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 )

解题思路

栈（Stack）又叫堆栈，是一种特殊的“线性”数据结构，它是在同一端进行插入和删除数据的线性表。 栈是最基础也是最常见的数据结构之一。对于栈的操作如下图所示： 基本了解了栈这种数据结构之后，我们再来看如何解决这个题目。由于栈是先进后出的操作方式，而队列是先进先出的操作方式，所以为了解决这个题，我们要引入2个栈。

	//正序
    Stack<Integer> s1;
    //逆序
    Stack<Integer> s2;

分别为正序栈和逆序栈。 当需要对队列进行尾部添加时，需要考虑以下几种情况： 1.正序栈s1与逆序栈s2都为空，则当前队列为空 2.正序栈s1为空但逆序栈s2不为空时，则当前为逆序存放于逆序栈s2中，s2中当前的操作对象是队列头部，我们需要将逆序栈s2中的数据全部pop进正序栈s1中实现reverse反转，反转之后s1中操作对象就是当前队列的尾部以实现尾部添加数据

public void appendTail(int value) {
        //两个都为空，所以添加的是第一个。或者目前正处于正序队列中,直接添加到序列中
        if((s1.empty()&&s2.empty())||!(s1.empty())){
            s1.add(value);
            return;
        }

        //当前处于逆序状态中，将其添加到正序队列中
        if(!(s2.empty())){
            int size=s2.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                s1.push(s2.pop());
            }
            s1.push(value);
        }
    }

对队列进行删除也是同理，大家可以看看代码理解一下：

public int deleteHead() {
        if(s1.empty()&&s2.empty()){
            return -1;
        }
        if(!(s2.empty())){
            return s2.pop();
        }
        if(!(s1.empty())){
            int size=s1.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                s2.push(s1.pop());
            }
        }
        return s2.pop();
    }

全部解题代码

class CQueue{
    //正序
    Stack<Integer> s1;
    //逆序
    Stack<Integer> s2;
    public CQueue() {
        s1=new Stack<>();
        s2=new Stack<>();
    }

    public void appendTail(int value) {
        //两个都为空，所以添加的是第一个。或者目前正处于正序队列中,直接添加到序列中
        if((s1.empty()&&s2.empty())||!(s1.empty())){
            s1.add(value);
            return;
        }

        //当前处于逆序状态中，将其添加到正序队列中
        if(!(s2.empty())){
            int size=s2.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                s1.push(s2.pop());
            }
            s1.push(value);
        }
    }

    public int deleteHead() {
        if(s1.empty()&&s2.empty()){
            return -1;
        }
        if(!(s2.empty())){
            return s2.pop();
        }
        if(!(s1.empty())){
            int size=s1.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                s2.push(s1.pop());
            }
        }
        return s2.pop();
    }
}

总结 该题目非常的简单且很有意思，在网上看到有别的同学说Java实现的Stack栈比较占内存，大家可以尝试以下用队列实现2个栈的方式来减少内存的使用，如果对我的解题有任何问题欢迎各位大佬在评论区进行指点，如果你喜欢我的文章的话“一键三连”（点赞、评论、收藏）支持一下吧~