题目

232. 用栈实现队列

简单

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的支持的所有操作（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：

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 push、pop、peek 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。

leetcode地址：leetcode-cn.com/problems/im…

思路：用两个栈实现

用两个数组(栈)实现队列：

将一个栈 inStack 当作输入栈（数组头部为队列头，数据尾为队列尾），主要用于存放 push 进去的数据
另一个栈 outStack 当作输出栈，主要用于 pop、peek 操作时取队头的元素

算法如下：

push 入列时，直接插入到输入栈 inStack 中
pop 是移除并返回队头的元素：因为先入列的元素在 inStack 前面，所以需要先把 inStack 的元素依次弹出压入输出栈 outStack 中，这样 outStack 最后一个元素就是队头的元素数组，即队列 pop 返回的元素
peek 到操作类似 pop，只不过 peek 不用移除元素

注意：把数据从 inStack 输入栈放入 outStack 输出栈后，不用重新放回 inStack 输出栈中，下次继续 pop/peek 时，直接从输出栈 outStack 取最后一个元素即可

代码

rust 代码

struct MyQueue {
    // 输入栈，数组头部为队列头，数据尾为队列尾
    in_stack: Vec<i32>,
    // 输出栈，用于peek和 pop，栈顶元素为队头元素（数组尾部为栈顶）
    out_stack: Vec<i32>,
}

/**
 * `&self` means the method takes an immutable reference.
 * If you need a mutable reference, change it to `&mut self` instead.
 */
impl MyQueue {
    fn new() -> Self {
        Self {
            in_stack: Vec::new(),
            out_stack: Vec::new(),
        }
    }

     /**
     * 将元素 x 推到队列的末尾
     *
     * 时间O(1)
     */
    fn push(&mut self, x: i32) {
        self.in_stack.push(x);
    }

    /**
     * 从队列的开头移除并返回元素
     */
    fn pop(&mut self) -> i32 {
        // 输出栈为空，则需要把数据栈的数据搬到输出栈
        if self.out_stack.len() == 0 {
            while self.in_stack.len() > 0 {
                self.out_stack.push(self.in_stack.pop().unwrap());
            }
        }

        // pop 出输出栈的元素
        self.out_stack.pop().unwrap()
    }

    /**
     * 返回队列开头的元素
     */
    fn peek(&mut self) -> i32 {
         // 输出栈为空，则需要把数据栈的数据搬到输出栈
        if self.out_stack.len() == 0 {
            while self.in_stack.len() > 0 {
                self.out_stack.push(self.in_stack.pop().unwrap());
            }
        }

        // 返回输出栈的元素
        self.out_stack[self.out_stack.len() - 1]
    }
 
     /**
     * O(1)
     * 返回队列是否为空
     */
    fn empty(&self) -> bool {
        // 需要两个栈同时为空
        self.in_stack.len() == 0 && self.out_stack.len() == 0
    }
}
/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * let obj = MyQueue::new();
 * obj.push(x);
 * let ret_2: i32 = obj.pop();
 * let ret_3: i32 = obj.peek();
 * let ret_4: bool = obj.empty();
 */

js 代码

class MyQueue {
    constructor() {
        this.inStack = []; // 输入栈，数组头部为队列头，数据尾为队列尾
        this.outStack = []; // 输出栈，用于peek和 pop，栈顶元素为队头元素（数组尾部为栈顶）
    }

    /**
     * 将元素 x 推到队列的末尾
     *
     * 时间O(1)
     */
    push(x) {
        this.inStack.push(x);
    }

    /**
     * 从队列的开头移除并返回元素
     */
    pop() {
         // 输出栈为空，则需要把数据栈的数据搬到输出栈
        if (!this.outStack.length) {
            while(this.inStack.length) {
                this.outStack.push(this.inStack.pop());
            }
        }

        // pop 出输出栈的元素
        return this.outStack.pop();
    }

    /**
     * 返回队列开头的元素
     */
    peek() {
       // 输出栈为空，则需要把数据栈的数据搬到输出栈
       if (!this.outStack.length) {
            while(this.inStack.length) {
                this.outStack.push(this.inStack.pop());
            }
        }

        // 返回输出栈的元素
        return this.outStack[this.outStack.length - 1];
    }

    /**
     * O(1)
     * 返回队列是否为空
     */
    empty() {
        // 需要两个栈同时为空
        return this.inStack.length === 0 && this.outStack.length == 0;
    }
}

复杂度

时间复杂度 push 和 empty 为 O(1)， pop 和 peek 均摊为 O(1)，对于每个元素，至多入栈和出栈各两次，故均摊复杂度为 O(1)
空间复杂度： O(n)。n 是操作总数。对于有 n 次 push 操作的情况，队列中会有 n 个元素，故空间复杂度为 O(n)

【leetcodw】232. 用栈实现队列

题目

思路：用两个栈实现

代码

复杂度