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0232. 用栈实现队列【简单】

0232. 用栈实现队列【简单】 ​

1. 📝 题目描述 ​

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。

示例 1：

txt
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。

2. 🎯 s.1 - 暴力解法 ​

js
/**
 * 双栈实现队列
 */
var MyQueue = function () {
  this.inStack = [] // 输入栈
  this.outStack = [] // 输出栈
}

/**
 * @param {number} x
 * @return {void}
 */
MyQueue.prototype.push = function (x) {
  this.inStack.push(x)
}

/**
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.pop = function () {
  if (this.outStack.length === 0) {
    // 将输入栈的元素倒入输出栈
    while (this.inStack.length > 0) {
      this.outStack.push(this.inStack.pop())
    }
  }
  return this.outStack.pop()
}

/**
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.peek = function () {
  if (this.outStack.length === 0) {
    while (this.inStack.length > 0) {
      this.outStack.push(this.inStack.pop())
    }
  }
  return this.outStack[this.outStack.length - 1]
}

/**
 * @return {boolean}
 */
MyQueue.prototype.empty = function () {
  return this.inStack.length === 0 && this.outStack.length === 0
}

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MyQueue()
 * obj.push(x)
 * var param_2 = obj.pop()
 * var param_3 = obj.peek()
 * var param_4 = obj.empty()
 */
  • 时间复杂度：push 操作 O(1)，pop 和 peek 操作均摊 O(1)
  • 空间复杂度：O(n)，存储 n 个元素

算法思路：

  • 使用两个栈：输入栈负责入队，输出栈负责出队
  • push 直接压入输入栈
  • pop 和 peek 时，如果输出栈为空，将输入栈所有元素倒入输出栈（顺序反转）
  • 输出栈的栈顶就是队首元素，实现先进先出
  • empty 判断两个栈是否都为空

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