栈与队列——232. 用栈实现队列

1 题目描述

232. 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
  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。

2 题目示例

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

3 题目提示

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）

4 思路

队列是—种先进先出(first in - first out，FIFO)的数据结构，队列中的元素都从后端（rear）入队(push)，从前端(front)出队(pop)。
实现队列最直观的方法是用链表，但在这篇文章里我会介绍另—个方法-使用栈。
栈是一种后进先出(last in - first out,LIFO)的数据结构，栈中元素从栈顶(top）压入(push)，也从栈顶弹出(pop)。为了满足队列的FIFO的特性，我们需要用到两个栈，用它们其中一个来反转元素的入队顺序，用另一个来存储元素的最终顺序。

入队(push)
一个队列是FIFO的，但一个栈是 LIFO的。这就意味着最新压入的元素必须得放在栈底。为了实现这个目的，我们首先需要把s1中所有的元素移到s2中，接着把新元素压入s2。最后把s2中所有的元素弹出，再把弹出的元素压入s1。
出队(pop)
直接从s1弹出就可以了，因为s1的栈顶元素就是队列的队首元素。同时我们把弹出之后s1的栈顶元素赋值给代表队首元素的front变量。
判断空(empty)
s1存储了队列所有的元素，所以只需要检查s1 的是否为空就可以了。
取队首元素(peek)
在我们的算法中，用了front变量来存储队首元素，在每次入队操作或者出队操作之后这个变量都会随之更新。

5 我的答案

入队

private int front;

public void push(int x) {
    
    if (s1.empty())
        front = x;
    while (!s1.isEmpty())
        s2.push(s1.pop());
    s2.push(x);
    while (!s2.isEmpty())
        s1.push(s2.pop());
}

出队

// Removes the element from the front of queue.
public void pop() {
    
    s1.pop();
    if (!s1.empty())
        front = s1.peek();
}

判空

// Return whether the queue is empty.
public boolean empty() {
    
    return s1.isEmpty();
}

取队首元素

// Get the front element.
public int peek() {
    
  return front;
}