【数据结构与算法】力扣 232. 用栈实现队列

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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(pushpoppeekempty):

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 toppeek/pop from topsize, 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

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用 100 次 pushpoppeek 和 empty
  • 假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)

进阶:

  • 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列?换句话说,执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ,即使其中一个操作可能花费较长时间。

分析解答

使用两个数组(相当于栈)结合起来代表队列。插入的操作都在 arr2,取出的操作都在 arr1,因此主要难点在于连接 arr1 和 arr2 的思路。

主要来说下 pop 方法。

先听误区: 由于插入是在 arr2, 所以先查找 arr2 是否有元素,有就直接 shift 出去,没有从 arr2 先 shift -> push 到 arr1,然后在 shift 出去。(左右的 pop 和 shift 是需要实现的方法)

image.png

这样对吗?结果是对的,但是过程错了! shift 方法并不满足栈的特点,所以千万不要使用 shift。所以在 arr1 为空的时候,需要先把 arr2 的所有元素全部放入 arr1 中,以满足顺序问题。(左右的 pop 和 shift 是需要实现的方法)

image.png

var MyQueue = function () {
    this.arr1 = []
    this.arr2 = []
};

/**
 * @param {number} x
 * @return {void}
 */
MyQueue.prototype.push = function (x) {
    this.arr2.push(x)
};

/**
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.pop = function () {
    if (this.arr1.length) {
        return this.arr1.shift()
    }
    if (this.arr2.length) {
        this.arr1.push(this.arr2.shift())
        return this.arr1.shift()
    }
};

/**
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.peek = function () {
    let el = this.pop()
    this.arr1.push(el)
    return el
};

/**
 * @return {boolean}
 */
MyQueue.prototype.empty = function () {
    return !this.arr1.length && !this.arr2.length
};

/**
 * 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()
 */

思路拓展