【38.用队列实现栈】

题目

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 。

注意：

• 你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
• 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

题解

不能使用双端队列的offerLast、pollLast、peekLast等高阶操作

方式一：双队列实现栈

class MyStack {

    Deque<Integer> deque1 = new LinkedList<>();
    Deque<Integer> deque2 = new LinkedList<>();

    public MyStack() {
        
    }
    
    public void push(int x) {
        if (deque1.isEmpty()) {
            deque2.offer(x);
        } else {
            deque1.offer(x);
        }
    }
    
    public int pop() {
        // 将非空队列元素移动到空队列，直到非空队列剩一个元素，返回这个元素
        // 每次pop之后总有一个队列是空的，保证push操作
        if (deque1.isEmpty()) {
            while (deque2.size() > 1) {
                deque1.offer(deque2.poll());
            }
            return deque2.poll();
        } else {
            while (deque1.size() > 1) {
                deque2.offer(deque1.poll());
            }
            return deque1.poll();
        }
    }
    
    public int top() {
        int top = pop();
        push(top);
        return top;
    }
    
    public boolean empty() {
        return deque1.isEmpty() && deque2.isEmpty();
    }
}

方式二：单队列实现栈

class MyStack {
    private Queue<Integer> queue;

    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }

    public void push(int x) {
        queue.add(x);
    }

    public int pop() {
        int size = queue.size();
        // 将队列中除最后一个元素之外的元素依次出队再入队
        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
            queue.add(queue.poll());
        }
        // 此时队首元素就是最后入队的元素，即栈顶元素
        return queue.poll();
    }

    public int top() {
        int top = pop();
        // 再将栈顶元素重新入栈
        push(top);
        return top;
    }

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

总结

数据结构：栈、队列