1.问题描述
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):
实现 MyQueue 类:
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false
说明:
你只能使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。
2.测试用例
示例 1
输入:
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]
解释:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
3.提示
-
1 <= x <= 9
-
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
-
假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)
-
进阶:你能否实现每个操作均摊时间复杂度为
O(1)
的队列?换句话说,执行n
个操作的总时间复杂度为O(n)
,即使其中一个操作可能花费较长时间。
4.代码
1.入队反转
code
public class MyQueueWithInputReverse {
private Stack<Integer> st1;
private Stack<Integer> st2;
public MyQueueWithInputReverse() {
st1 = new Stack<>();
st2 = new Stack<>();
}
public void push(int x) {
while (!st1.isEmpty()) {
st2.push(st1.pop());
}
st1.push(x);
while (!st2.isEmpty()) {
st1.push(st2.pop());
}
}
public int pop() {
return st1.pop();
}
public int peek() {
return st1.peek();
}
public boolean empty() {
return st1.isEmpty();
}
}
复杂度
1.push()
* 时间复杂度:O(n)
* 空间复杂度:O(n)
2.pop()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(1)
3.peek()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(1)
4.empty()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(1)
2.出队反转
code
public class MyQueueWithOutputReverse {
private Stack<Integer> st1;
private Stack<Integer> st2;
public MyQueueWithOutputReverse() {
st1 = new Stack<>();
st2 = new Stack<>();
}
public void push(int x) {
st1.push(x);
}
public int pop() {
if (!st2.isEmpty()) {
return st2.pop();
} else {
while (!st1.isEmpty()) {
st2.push(st1.pop());
}
return st2.pop();
}
}
public int peek() {
if (!st2.isEmpty()) {
return st2.peek();
} else {
while (!st1.isEmpty()) {
st2.push(st1.pop());
}
return st2.peek();
}
}
public boolean empty() {
return st1.isEmpty() && st2.isEmpty();
}
}
复杂度
1.push()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(n)
2.pop()
* 时间复杂度:O(n)
* 空间复杂度:O(1)
3.peek()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(1)
4.empty()
* 时间复杂度:O(1)
* 空间复杂度:O(1)