代码随想录刷题Day13

栈和队列

• 理论基础 队列是先进先出，栈是先进后出

1. 232. 用栈实现队列

• 双栈法(力扣官方解法

将一个栈当作输入栈，用于压入 push传入的数据；另一个栈当作输出栈，用于 pop 和 peek 操作。

每次 pop或 peek 时，若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈，这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。

class MyQueue {
    Stack<Integer> stackIn;
    Stack<Integer> stackOut;
    public MyQueue() {
        stackIn=new Stack<>();// 负责进栈
        stackOut=new Stack<>();// 负责出栈
    }
    
    public void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        dumpstackIn();
        return stackOut.pop();
    }
    
    public int peek() {
        dumpstackIn();
        return stackOut.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return stackIn.isEmpty() && stackOut.isEmpty();
    }

    private void dumpstackIn(){
        if (!stackOut.isEmpty()) return; 
        while (!stackIn.isEmpty()){
                stackOut.push(stackIn.pop());
        }
    }
}

/**
 * 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();
 */

2. 225. 用队列实现栈

• 方法一：双队列（官解）

为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，在使用队列实现栈时，应满足队列前端的元素是最后入栈的元素。可以使用两个队列实现栈的操作，其中 queue1用于存储栈内的元素，queue2作为入栈操作的辅助队列。

入栈操作时，首先将元素入队到 queue2，然后将 queue1的全部元素依次出队并入队到 queue2，此时 queue2的前端的元素即为新入栈的元素，再将 queue1和queue2互换，则 queue1的元素即为栈内的元素，queue1的前端和后端分别对应栈顶和栈底。

由于每次入栈操作都确保 queue1的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除 queue1的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得 queue1的前端元素并返回即可（不移除元素）。

由于 queue1用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断 queue1是否为空即可。

class MyStack {
    Queue<Integer> queue1;
    Queue<Integer> queue2;
    public MyStack() {
        queue1=new LinkedList<Integer>();
        queue2=new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void push(int x) {
        queue2.offer(x);
        while(!queue1.isEmpty()){
            queue2.offer(queue1.poll());
        }
        Queue<Integer> temp=queue1;
        queue1=queue2;
        queue2=temp;
    }
    
    public int pop() {
        return queue1.poll();
    }
    
    public int top() {
        return queue1.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return queue1.isEmpty();
    }
}

• 方法2：一个队列（官解）

入栈操作时，首先获得入栈前的元素个数 n，然后将元素入队到队列，再将队列中的前 n 个元素（即除了新入栈的元素之外的全部元素）依次出队并入队到队列，此时队列的前端的元素即为新入栈的元素，且队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。

class MyStack {
    Queue<Integer> queue;
    public MyStack() {
        queue=new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public void push(int x) {
       int n=queue.size();
       queue.offer(x);
       while(n-->0){
           queue.offer(queue.poll());
       }
    }
    
    public int pop() {
        return queue.poll();
    }
    
    public int top() {
        return queue.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}