Leetcode刷题之路——232. 用栈实现队列

本文最后更新于:2021年3月5日 下午

题目描述

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的支持的所有操作( pushpoppeekempty ):

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
  • bool 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。

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。

示例:

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

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用 100pushpoppeekempty
  • 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)

题目分析

没啥好分析的,就是C++的栈 stack 还没有用过,需要学习一下。

具体代码如下:

class MyQueue {
private:
    stack <int> instack, outstack;

    void in2out() {
        while(!instack.empty()) {
            outstack.push(instack.top());
            instack.pop();
        }
    }

public:
    /** Initialize your data structure here. */
    MyQueue() {

    }
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    void push(int x) {
        instack.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    int pop() {
        if(outstack.empty()) {
            in2out();
        }
        int number = outstack.top();
        outstack.pop();
        return number;
    }
    
    /** Get the front element. */
    int peek() {
        if(outstack.empty()) {
            in2out();
        }
        int number = outstack.top();
        return number;
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    bool empty() {
        return instack.empty() && outstack.empty();
    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

一些细节的总结

  • C++的STL还是需要都看一下,免得要用的时候不知道
  • 当只有一个线程对栈进行读写操作的时候,总有一个栈是空的。在多线程应用中,如果我们只有一个队列,为了线程安全,我们在读或者写队列的时候都需要锁住整个队列。而在两个栈的实现中,只要写入栈不为空,那么push操作的锁就不会影响到pop。