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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