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(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
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:$O(n)$
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