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【数据结构-队列】力扣225. 用队列实现栈

article 2024/11/24 21:41:11

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

双队列模拟

class MyStack {
public:
    queue<int> q1;
    queue<int> q2;
    MyStack() {
        
    }
    
    void push(int x) {
        q2.push(x);
        while(!q1.empty()){
            q2.push(q1.front());
            q1.pop();
        }
        swap(q1, q2);
    }
    
    int pop() {
        int r = q1.front();
        q1.pop();
        return r;
    }
    
    int top() {
        return q1.front();
    }
    
    bool empty() {
        return q1.empty();
    }
};

时间复杂度：入栈操作 O(n)，其余操作都是 O(1)，其中 n 是栈内的元素个数。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是栈内的元素个数。需要使用两个队列存储栈内的元素。

栈是后进先出，队列是先进先出，所以我们需要做的就是将最后进入的元素能够放在队列的前面，由于队列是从后面推入元素，所以我们就将要推入的元素先放到队列q2中，然后再将q1的元素推入到q2，这时候要推入的元素就在队列的最前面，如果pop的话就会先pop出最后进入的元素。然后我们swap队列q1和q2，这样才能够不断循环，以队列q1为主要模拟栈，队列q2是用来辅助的。

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