算法力扣刷题记录 二十八【225. 用队列实现栈】

前言

栈和队列篇。
记录 二十八【225. 用队列实现栈】

一、题目阅读

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。

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

进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。

二、尝试实现

思路

怎么把队列中的顺序调转是关键。
（1）受记录 二十七【用栈实现队列的影响】，考虑是不是某个队列空了，才触发一次填充？有所区别。因为只要push，那么栈顶就换元素了。所以在push函数实现要麻烦一点，一旦有push，就得调整顺序：

• 如果queue2为空，把queue1中的元素全都放进去；
• 如果queue2不为空，得把queue2元素先放回queue1中，再把queue1中的元素全都放进去；
• push操作保证queue1中没有元素，在queue2中每次都是出栈的顺序。
  

（2）push操作调整好queue2的出栈序列，所以top()、pop()、后面这些只需要操作queue2即可。

代码实现

class MyStack {
public:
    queue<int> queue1;
    queue<int> queue2;
   
    MyStack() {
       
    }
    
    void push(int x) {
        queue1.push(x);
        while(!queue2.empty()){
            queue1.push(queue2.front());
            queue2.pop();
        }
        while(!queue1.empty()){
            queue2.push(queue1.front());
            queue1.pop();
        }
    }
    
    int pop() {
        int p  = this->top();
        queue2.pop();
        return p;
    }
    
    int top() {
        return queue2.front();
    }
    
    bool empty() {
        if(queue2.empty() && queue1.empty()){
            return true;
        }
        return false;
    }   
};

/**
 * 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();
 */

三、参考思路

只用一个队列实现栈操作：思路。

改进：

• 把队列中最后一个元素之前的全部重新入队，只要pop操作，前面有阻碍，就再次放到后面。除非前面没有元素挡着最后一个元素。

代码实现

class MyStack {
public:
    queue<int> queue1;
    
   
    MyStack() {
       
    }
    
    void push(int x) {
        queue1.push(x);
       
    }
    
    int pop() {
        int size = queue1.size()-1; //剩下最后一个元素
        while(size--){
            queue1.push(queue1.front());
            queue1.pop();
        }
        int p = queue1.front();
        queue1.pop();
        return p;
    }
    
    int top() {
        return queue1.back();
    }
    
    bool empty() {
        if(queue1.empty()){
            return true;
        }
        return false;
    }   
};

/**
 * 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();
 */

总结

对比【用栈实现队列】和【用队列实现栈】：

• 需要两个栈才能实现队列：当stack2不为空时，触发一次操作：把stack1中元素全都放到stack2。push只需要stack1.push即可。
• 只用一个队列就能实现栈：push无需额外操作；每次pop，把最后一个元素前的所有阻碍全部挪开。

（欢迎指正，转载表明出处）