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栈普通操作

用栈实现队列

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

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

方案A 两个栈

思路: 将一个栈当作输入栈,用于压入 push 传入的数据;另一个栈当作输出栈,用于 pop 和 peek 操作。每次 pop 或 peek 时,若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈,这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。

:::details 点击查看代码

var MyQueue = function() {
this.inStack=[];
this.outStack=[];
};

MyQueue.prototype.push = function(x) {
this.inStack.push(x);
};

MyQueue.prototype.pop = function() {
if(!this.outStack.length){
this.inToOut();
}
return this.outStack.pop();
};

MyQueue.prototype.peek = function() {
if(!this.outStack.length){
this.inToOut();
}
return this.outStack[this.outStack.length-1];
};

MyQueue.prototype.empty = function() {
return this.outStack.length==0&&this.inStack.length==0;
}
MyQueue.prototype.inToOut=function(){
while(this.inStack.length){
this.outStack.push(this.inStack.pop());
}
}

:::

性能分析:

  • 时间复杂度:push 和 empty 为 O(1),pop 和 peek 为均摊 O(1)。对于每个元素,至多入栈和出栈各两次,故均摊复杂度为 O(1)。
  • 空间复杂度:O(n)。其中 n 是操作总数。对于有 n 次 push 操作的情况,队列中会有 n 个元素,故空间复杂度为 O(n)。

思路:

:::details 点击查看代码

:::

性能分析: