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09-用两个栈实现队列

题目描述

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1:

输入:
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出:[null,null,3,-1]

示例 2:

输入:
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出:[null,-1,null,null,5,2]

提示:

1 <= values <= 10000

最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

思路分析

栈是先进后出,队列是先进先出。

使用两个栈实现队列,我们可以定义 leftStack 和 rightStack,当执行 appendTail的时候,我们不停的往 leftStack 中插入数据,当执行 deleteHead的时候,我们就发leftStack中后面的数字,按顺序弹出并且插入到 rightStack中,然后弹出rightStack中最上面那个,然后再将 rightStack中的数据按照顺序插入到 leftStack中去。

中间我们可以优化为,延缓rightStack往 leftStack插入的步骤,这样连续执行 deleteHead的时候,我们可以连续从 rightStack弹出,直到用户执行 appendTail的时候,就先将 rightStack中的数据转入到 leftStack中去

实现代码

常规解法

csharp
public class CQueue {

    private Stack<int> leftStack = new Stack<int>();
    private Stack<int> rightStack = new Stack<int>();

    public CQueue() {
    }
    
    public void AppendTail(int value) {
        while (rightStack.Count > 0)
        {
            leftStack.Push(rightStack.Pop());
        }
        leftStack.Push(value);
    }
    
    public int DeleteHead() {
        while(leftStack.Count > 0)
        {
            rightStack.Push(leftStack.Pop());
        }
        return rightStack.Count > 0 ? rightStack.Pop() : -1;
    }
}

优化操作

leftStack 只负责插入, rightStack负责DeleteHead,当不够的时候,再从 leftStack中导数据

csharp
public class CQueue {

    private Stack<int> leftStack = new Stack<int>();
    private Stack<int> rightStack = new Stack<int>();

    public CQueue() {
    }
    
    public void AppendTail(int value) {
        leftStack.Push(value);
    }
    
    public int DeleteHead() {
        //如果 rightStack 中有数据直接 Pop
        if(rightStack.Count > 0){
            return rightStack.Pop();
        }
        //如果 rightStack 中没数据,就从 leftStack中导数据过来
        while(leftStack.Count > 0)
        {
            rightStack.Push(leftStack.Pop());
        }
        //如果 两个stack都没有数据
        return rightStack.Count > 0 ? rightStack.Pop() : -1;
    }
}

复习:20220611

csharp
public class CQueue {

    Stack<int> leftStack;
    Stack<int> rightStack;
    
    public CQueue() {
        leftStack = new Stack<int>();
        rightStack = new Stack<int>();
    }
    
    public void AppendTail(int value) {
        leftStack.Push(value);
    }
    
    public int DeleteHead() {
        if(rightStack.Count > 0){
            return rightStack.Pop();
        }
        else if(leftStack.Count > 0){
            while(leftStack.Count > 0){
                rightStack.Push(leftStack.Pop());
            }
            return rightStack.Pop();
        }
        else{
            return -1;
        }
    }
}

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