AcWing36：用两个栈实现队列

Posted 2021-06-29 劭兮劭兮

问题

原题链接：

用两个栈实现队列

解题思路

本小白在此选用的是JAVA语言：
根据本题，我们需要先来了解JAVA中的堆栈，
JAVA语言中有专门的 Stack类表示栈：

栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。

堆栈只定义了默认构造函数，用来创建一个空栈。 堆栈除了包括由Vector定义的所有方法，也定义了自己的一些方法。

拓展：Vector类
Vector 类实现了一个动态数组。和 ArrayList 很相似，但是两者是不同的：

• Vector 是同步访问的。
• Vector 包含了许多传统的方法，这些方法不属于集合框架。
  Vector 主要用在事先不知道数组的大小，或者只是需要一个可以改变大小的数组的情况。

下面一起来看一下Vector类所特有的方法：

转入正题，本题目要用用两个栈实现队列，

• 栈：先进后出
• 队列：先进先出
• 示意图：
  

在本题中，我们声明定义两个栈，栈 stack1 用于 存储数组，栈 stack2 用于协助栈 stack1 完成取栈底元素等操作；即 一个主栈，用来存储数据；一个辅助栈，用来当缓存。

题目的要求如下：

1. push(x) – 将元素x插到队尾；

• 解析：将元素插到队尾，即将元素插到stack1的栈顶既可；
• 代码实现：
  

/** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        stack1.push(x);
    }
    

2. pop() – 将队首的元素弹出，并返回该元素；

• 解析：将队首元素弹出，即将 栈底元素 弹出，此时需要把 stack1 中的元素全部迁移到 stack2 中，取 stack2 中的栈顶元素，最后，将 stack2 中元素全部返回进入 stack1 中；
• 代码实现：
  
  

/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if(!stack1.empty()) {
        	while(!stack1.empty()) {
        		stack2.push(stack1.pop());
        	}
        	
        	int popElement = stack2.pop();
        	
        	while(!stack2.empty()) {
        		stack1.push(stack2.pop());
        	}
        	return popElement;
        }
        return 0;
        
    }
    

3. peek() – 返回队首元素；

• 解析：此时我们需要弹出最先进入栈的元素，也就是栈底元素。我们可以先将所有元素从主栈中弹出，压入辅助栈中。则辅助栈的栈顶元素就是我们要返回的元素。然后再将辅助栈中的元素全部弹出，压入主栈中。
• 代码实现：
  

/** Get the front element. */
    public int peek() {
        if(!stack1.empty()) {
        	while(!stack1.empty()) {
        		stack2.push(stack1.pop());
        	}
        	int peekElement = stack2.peek();
        	while(!stack2.empty()) {
        		stack1.push(stack2.pop());
        	}
        	return peekElement;
        }
        
        return 0;
    }

4. empty() – 返回队列是否为空；

• 解析：判断主栈是否为空；
• 代码实现：
  

/** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        if(stack1.empty()) {
        	return true;
        }else {
        	return false;
        }
    }
    

JAVA实现

class MyQueue {
	
	Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();
	Stack<Integer> stack2 = new Stack<>();
	

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {

    }
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        stack1.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if(!stack1.empty()) {
        	while(!stack1.empty()) {
        		stack2.push(stack1.pop());
        	}
        	
        	int popElement = stack2.pop();
        	
        	while(!stack2.empty()) {
        		stack1.push(stack2.pop());
        	}
        	return popElement;
        }
        return 0;
        
    }
    
    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        if(!stack1.empty()) {
        	while(!stack1.empty()) {
        		stack2.push(stack1.pop());
        	}
        	int peekElement = stack2.peek();
        	while(!stack2.empty()) {
        		stack1.push(stack2.pop());
        	}
        	return peekElement;
        }
        
        return 0;
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        if(stack1.empty()) {
        	return true;
        }else {
        	return false;
        }
    }
}

/**
 * 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();
 */

小记：
原题链接：用两个栈实现队列