LC225-用队列实现栈

题目名称：用队列实现栈

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 。

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

提示：

• 1 <= x <= 9
• 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
• 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

思路分析

因为队列是先进的先出，但是栈是后进的先出。因此必须让进队列的元素，排到队首，这样问题就解决了。解决的方法是创建辅助队列，进来的元素先存到辅助队列中，然后将主队列的元素加到辅助元素队列后面，最后再将两个队列交换。

先进先出 的数据结构，要达到后进先出的效果 通过在新添加元素的过程中，将之前加入的元素重新入列 即可做到，后进先出

所以利用两个队列实现栈。每次栈push一个元素的时候，先把元素装进queue2,再把queue1中的每个元素弹出并放入queue2中，最后交换queue1和queue2。ps：每一次栈push都要执行上诉操作。

假设queue1有n个元素，那么每次push，都需要把queue1中的每个元素弹出，再将每个元素放入queue2，所以一共执行2n次操作，同时还有一个新元素加入，所以每次push需要执行2n+1次操作

Code实现

Queue < Integer > queue1;
Queue < Integer > queue2;
public MyStack() {
    queue1 = new LinkedList < > ();
    queue2 = new LinkedList < > ();
}

public void push(int x) {
    queue2.offer(x);
    while (!queue1.isEmpty()) {
        queue2.offer(queue1.poll());
    }
    Queue < Integer > temp = new LinkedList < > ();
    temp = queue2;
    queue2 = queue1;
    queue1 = temp;
}

public int pop() {
    return queue1.poll();
}

public int top() {
    return queue1.peek();
}

public boolean empty() {
    return queue1.isEmpty();
}

结果

算法复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(1)$