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0225-用队列实现栈

https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues

请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通栈的全部四种操作(push、top、pop 和 empty)。

实现 MyStack 类:

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。 int pop() 移除并返回栈顶元素。 int top() 返回栈顶元素。 boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。

注意:

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是push to back、peek/pop from front、size 和is empty这些操作。 你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list (列表)或者 deque(双端队列)来模拟一个队列, 只要是标准的队列操作即可。

示例:

输入:
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]

解释:

MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示:

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
  • 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶:你能否仅用一个队列来实现栈。

思路

队列只能先进先出,使用两个队列,当push的时候,正常操作,当需要pop的时候,从第一个队列把数据一次暂存到第二个队列。
然后只留下最后一个弹出,再把第二个队列原样返回到第一个队列。
push的时候设置 top, 在pop的时候,第二个队列还原数据的同时再设置 top

参考代码

csharp
public class MyStack {

    private Queue<int> leftQueue;
    private Queue<int> rightQueue;
    private int top = -1;

    public MyStack() {
        leftQueue = new Queue<int>();
        rightQueue = new Queue<int>();
    }
    
    public void Push(int x) {
        leftQueue.Enqueue(x);
        top = x;
    }
    
    public int Pop() {
    	//把数据只留一个,其他放到第二个queue
        while(leftQueue.Count > 1){
            rightQueue.Enqueue(leftQueue.Dequeue());
        }
        int value = leftQueue.Dequeue();
        //再把数据导回去
        while(rightQueue.Count > 0){
            top = rightQueue.Dequeue();
            leftQueue.Enqueue(top);
        }
        return value;
    }
    
    public int Top() {
        return top;
    }
    
    public bool Empty() {
        return leftQueue.Count == 0 ;
    }
}

参考代码: 优化,在 Push 的时候操作队列,减小一次循环

csharp
public class MyStack {
    private Queue<int> leftQueue;
    private Queue<int> rightQueue;

    public MyStack() {
        leftQueue = new Queue<int>();
        rightQueue = new Queue<int>();
    }
    
    public void Push(int x) {
        //在 right queue 插入,保证他是第一个
        rightQueue.Enqueue(x);
        while(leftQueue.Count > 0){
        	rightQueue.Enqueue(leftQueue.Dequeue());
        }
        //交换两个Queue
        Queue<int> temp = rightQueue;
        rightQueue = leftQueue;
        leftQueue = temp;
    }
    
    public int Pop() {
    	return leftQueue.Dequeue();
    }
    
    public int Top() {
        return leftQueue.Peek();
    }
    
    public bool Empty() {
        return leftQueue.Count == 0 ;
    }
}

思路:进阶

进阶:你能否仅用一个队列来实现栈。

pop的时候,先计算count,然后循环弹出count - 1个数字,并插入到队列尾部,然后弹出最前面的那个,那样就不需要第二个队列了。

csharp
public class MyStack{
	private Queue<int> queue;
	private int top = -1;

	public MyStack(){
		queue = new Queue<int>();
	}

	public void Push(int x){
		queue.Enqueue(x);
		top = x;
	}

	public int Pop(){
		int count = queue.Count;
		for(int i=0; i<count-1; i++){
			top = queue.Dequeue();
			queue.Enqueue(top);
		}
		return queue.Dequeue();
	}

	public int Top(){
		return top;
	}

	public bool Empty(){
		return queue.Count == 0;
	}

}

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