LeetCode#232-Implement Queue using Stacks-用棧實現佇列
阿新 • • 發佈：2020-03-24
一、題目
使用棧實現佇列的下列操作：
- push(x) -- 將一個元素放入佇列的尾部。
- pop() -- 從佇列首部移除元素。
- peek() -- 返回佇列首部的元素。
- empty() -- 返回佇列是否為空。
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說明：
- 你只能使用標準的棧操作 -- 也就是隻有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
- 你所使用的語言也許不支援棧。你可以使用 list 或者 deque（雙端佇列）來模擬一個棧，只要是標準的棧操作即可。
- 假設所有操作都是有效的 （例如，一個空的佇列不會呼叫 pop 或者 peek 操作）。
二、題解
- 解法1：兩個棧
佇列是先進先出，棧是先進後出。所以可以用兩個棧，新元素壓入棧的時候，先將棧中的元素彈出，放到另一個棧中，把新元素壓入到棧的底部，再把另一個棧的元素彈出，放回原棧中。此時，棧頂元素就是出隊時要先出的隊首元素。
這裡用的是陣列表示佇列，空間複雜度O(n)，時間複雜度分 push 和 pop ，前者是O(n)，後者是O(1)。
class MyQueue { /** * Initialize your data structure here. */ function __construct() { $this->stack1 = []; $this->stack2 = []; } /** * Push element x to the back of queue. * @param Integer $x * @return NULL */ function push($x) { while (!$this->empty()) { $this->stack2[] = array_pop($this->stack1); } $this->stack1[] = $x; while (!empty($this->stack2)) { $this->stack1[] = array_pop($this->stack2); } } /** * Removes the element from in front of queue and returns that element. * @return Integer */ function pop() { return array_pop($this->stack1); } /** * Get the front element. * @return Integer */ function peek() { return end($this->stack1); } /** * Returns whether the queue is empty. * @return Boolean */ function empty() { return empty($this->stack1) ? true :false; } }
- 解法2：兩個棧
使用兩個棧，一個棧（stack1）僅負責入棧，一個棧（stack2）僅負責出棧。有新元素入隊時，直接將元素壓入 stack1 即可。但當出隊時，需要判斷 stack2 是否為空，如果為空，將 stack1 的元素依次出棧，壓入 stack2 中，隨後從 stack2 彈出，即為出隊。但當 stack2 不為空時，仍然直接從 stack2 出棧即可，知道 stack2 為空時，才可將 stack1 的元素拿出來放入 stack2 中。
這裡用的是陣列表示佇列，空間複雜度O(n)，時間複雜度分 push 和 pop ，前者是O(n)，後者是O(1)。
class MyQueue2 {
/**
* Initialize your data structure here.
*/
function __construct() {
$this->stack1 = [];
$this->stack2 = [];
}
/**
* Push element x to the back of queue.
* @param Integer $x
* @return NULL
*/
function push($x) {
$this->stack1[] = $x;
}
/**
* Removes the element from in front of queue and returns that element.
* @return Integer
*/
function pop() {
if (empty($this->stack2)) {
while (!empty($this->stack1)) {
$this->stack2[] = array_pop($this->stack1);
}
}
return array_pop($this->stack2);
}
/**
* Get the front element.
* @return Integer
*/
function peek() {
if (empty($this->stack2)) {
while (!empty($this->stack1)) {
$this->stack2[] = array_pop($this->stack1);
}
}
return end($this->stack2);
}
/**
* Returns whether the queue is empty.
* @return Boolean
*/
function empty() {
return empty($this->stack1) && empty($this->stack2) ? true : false;
}
}