Leetcode225. 用队列实现栈

2021年9月15日 146点热度 1人点赞 0条评论

题目描述

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(pushtoppopempty)。

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 backpeek/pop from frontsizeis 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100pushpoptopempty
  • 每次调用 poptop 都保证栈不为空

解题思路

算法详述

这道题比较简单,并且我们可以用一个队列就完成所有的操作。

这道题唯一的难点在于如何用一个队列模拟栈的入栈操作。队列是先进先出,栈是先进后出。也就是说,要想用队列实现栈的入队操作,那么一个元素入队后在队末,而出队时要在队首。那么,如何做到这一点呢?我们循环队列中得到启发,可以先将一个元素入队,然后将它之前的元素出队并且加入到这个元素的末尾,相当于循环了一下。

其他的操作都比较简单,长度就是队列元素的长度,栈顶元素也就是处理后的队首元素。详细的细节参见代码。

参考代码

class MyStack {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    MyStack() {
    }

    /** Push element x onto stack. */
    void push(int x) {
        int n = q.size();
        q.push(x);
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            q.push(q.front());
            q.pop();
        }
    }

    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    int pop() {
        int e = top();
        q.pop();
        return e;
    }

    /** Get the top element. */
    int top() {
        return q.front();
    }

    /** Returns whether the stack is empty. */
    bool empty() {
        return q.empty();
    }

private:
    queue<int> q;
};

复杂度分析

时间复杂度:入栈操作$O(n)$,其他操作$O(1)$

空间复杂度:$O(n)$

agedcat_xuanzai

这个人很懒,什么都没留下

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