面试题 03.04. 化栈为队
题目描述
实现一个MyQueue类,该类用两个栈来实现一个队列。
示例:
MyQueue queue = new MyQueue();
queue.push(1);
queue.push(2);
queue.peek(); // 返回 1
queue.pop(); // 返回 1
queue.empty(); // 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。
- 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)。
解法
方法一:双栈
我们使用两个栈,其中栈 stk1
用于入队,另一个栈 stk2
用于出队。
入队时,直接将元素入栈 stk1
。时间复杂度 $O(1)$。
出队时,先判断栈 stk2
是否为空,如果为空,则将栈 stk1
中的元素全部出栈并入栈 stk2
,然后再从栈 stk2
中出栈一个元素。如果栈 stk2
不为空,则直接从栈 stk2
中出栈一个元素。均摊时间复杂度 $O(1)$。
获取队首元素时,先判断栈 stk2
是否为空,如果为空,则将栈 stk1
中的元素全部出栈并入栈 stk2
,然后再从栈 stk2
中获取栈顶元素。如果栈 stk2
不为空,则直接从栈 stk2
中获取栈顶元素。均摊时间复杂度 $O(1)$。
判断队列是否为空时,只要判断两个栈是否都为空即可。时间复杂度 $O(1)$。
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