描述
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:
你只能使用队列的基本操作 —— 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。
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
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
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题解
用两个队列que1和que2实现队列的功能,que2其实完全就是一个备份的作用,把que1最后面的元素以外的元素都备份到que2,然后弹出最后面的元素,再把其他元素从que2导回que1。
C++
用两个队列实现
class MyStack {
public:
queue<int> que1;
queue<int> que2; // 辅助队列,用来备份
MyStack() {
}
void push(int x) {
que1.push(x);
}
int pop() {
int size = que1.size();
size--;
while(size--){ // 将que1 导入que2,但要留下最后一个元素
que2.push(que1.front());
que1.pop();
}
int res = que1.front(); // 留下的最后一个元素
que1.pop();
que1 = que2; // 再将que2赋值给que1
// 清空que2
while(!que2.empty()){
que2.pop();
}
return res;
}
int top() {
return que1.back();
}
bool empty() {
return que1.empty();
}
};
/**
* Your MyStack object will be instantiated and called as such:
* MyStack* obj = new MyStack();
* obj->push(x);
* int param_2 = obj->pop();
* int param_3 = obj->top();
* bool param_4 = obj->empty();
*/
用一个队列实现
#include <queue>
using namespace std;
class MyStack {
private:
queue<int> q; // 用一个队列来存储栈中的元素
public:
/** Initialize your data structure here. */
MyStack() {
}
/** Push element x onto stack. */
void push(int x) {
q.push(x); // 直接将元素 x 插入队列尾部
int size = q.size();
// 将队列中的前 size-1 个元素依次弹出并插入队列尾部,使得 x 在队列头部
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
int front = q.front();
q.pop();
q.push(front);
}
}
/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
int pop() {
int top = q.front(); // 弹出队列头部元素即为栈顶元素
q.pop(); // 删除队列头部元素
return top; // 返回弹出的元素
}
/** Get the top element. */
int top() {
return q.front(); // 返回队列头部元素即为栈顶元素,不删除
}
/** Returns whether the stack is empty. */
bool empty() {
return q.empty(); // 判断队列是否为空即可
}
};
Python
用两个队列实现
from collections import deque
class MyStack:
def __init__(self):
"""
Python普通的Queue或SimpleQueue没有类似于peek的功能
也无法用索引访问,在实现top的时候较为困难。
用list可以,但是在使用pop(0)的时候时间复杂度为O(n)
因此这里使用双向队列,我们保证只执行popleft()和append(),因为deque可以用索引访问,可以实现和peek相似的功能
in - 存所有数据
out - 仅在pop的时候会用到
"""
self.queue_in = deque()
self.queue_out = deque()
def push(self, x: int) -> None:
"""
直接append即可
"""
self.queue_in.append(x)
def pop(self) -> int:
"""
1. 首先确认不空
2. 因为队列的特殊性,FIFO,所以我们只有在pop()的时候才会使用queue_out
3. 先把queue_in中的所有元素(除了最后一个),依次出列放进queue_out
4. 交换in和out,此时out里只有一个元素
5. 把out中的pop出来,即是原队列的最后一个
tip:这不能像栈实现队列一样,因为另一个queue也是FIFO,如果执行pop()它不能像
stack一样从另一个pop(),所以干脆in只用来存数据,pop()的时候两个进行交换
"""
if self.empty():
return None
for i in range(len(self.queue_in) - 1):
self.queue_out.append(self.queue_in.popleft())
self.queue_in, self.queue_out = self.queue_out, self.queue_in # 交换in和out,这也是为啥in只用来存
return self.queue_out.popleft()
def top(self) -> int:
"""
1. 首先确认不空
2. 我们仅有in会存放数据,所以返回第一个即可
"""
if self.empty():
return None
return self.queue_in[-1]
def empty(self) -> bool:
"""
因为只有in存了数据,只要判断in是不是有数即可
"""
return len(self.queue_in) == 0
用一个队列实现
class MyStack:
def __init__(self):
self.que = deque()
def push(self, x: int) -> None:
self.que.append(x)
def pop(self) -> int:
if self.empty():
return None
for i in range(len(self.que)-1):
self.que.append(self.que.popleft())
return self.que.popleft()
def top(self) -> int:
if self.empty():
return None
return self.que[-1]
def empty(self) -> bool:
return not self.que