【力扣-数据结构】【第 9 天】232. 用栈实现队列

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

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。

示例 1：

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 100 次 push、pop、peek 和 empty
• 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）

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。

思路：

1. 我们为了满足先入先出的队列，我们需要两个堆栈来实现这个队列
   • 我们将input定义为输入栈，用于接收数据
   • 我们将output定义为输出栈，用于数据输出

	//输入栈
    private Stack<Integer> input;
    //输出栈
    private Stack<Integer> output;

2. 在MyQueue中创建

	public MyQueue() {
		input = new Stack<>();
        output = new Stack<>();
    }

3. push 方法，直接添加到输入栈中

	public void push(int x) {
        input.push(x);
    }

4. pop() 方法
   • 如果输出栈有值，直接输出栈output.pop();
   • 如果输出栈output没有值，将输入栈input所有值，输入到输出栈output中，再output.pop()

public int pop() {
        //如果output没有元素了
       if(output.isEmpty()){
            while(!input.isEmpty()){
                //将input全部弹出，放入output
                output.push(input.pop());
            }
        }
        //返回output的元素
        return output.pop();

    }

5. peek()方法
   • 如果输出栈有值，直接输出栈output.peek();
   • 如果输出栈output没有值，将输入栈input所有值，输入到输出栈output中，再output.peek()

  public int peek() {
        //如果output没有元素了
       if(output.isEmpty()){
            while(!input.isEmpty()){
                //将input全部弹出，放入output
                output.push(input.pop());
            }
        }
        return output.peek();
    }

6. empty方法，就判断output和input 是否都是空的就可以了

	 public boolean empty() {
        return input.isEmpty() && output.isEmpty();
	}

7. 一个小优化，写代码发现，pop()和peek()都使用了相同的代码我们抽取出来

 //如果输出栈已经没有元素，将输入栈元素都转移到输出栈
    public void outPush(){
        if(output.isEmpty()){
            while(!input.isEmpty()){
                //将input全部弹出，放入output
                output.push(input.pop());
            }
        }
    }

完整代码：

class MyQueue {
    //第 9 天 2/2 栈 / 队列

    //输入栈
    private Stack<Integer> input;
    //输出栈
    private Stack<Integer> output;

    public MyQueue() {
        input = new Stack<>();
        output = new Stack<>();

    }
    
    public void push(int x) {
        input.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        //如果output没有元素了
        outPush();
        //返回output的元素
        return output.pop();

    }
    
    public int peek() {
        //如果output没有元素了
        outPush();
        return output.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return input.isEmpty() && output.isEmpty();
    }

    //如果输出栈已经没有元素，将输入栈元素都转移到输出栈
    public void outPush(){
        if(output.isEmpty()){
            while(!input.isEmpty()){
                //将input全部弹出，放入output
                output.push(input.pop());
            }
        }
    }
}

/**
 * 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();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */