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1.题目描述
2.解题思路代码实现
方法双栈
思路及算法
代码实现 1.题目描述
OJ链接 【leetcode 题号232.用栈实现队列】【难度简单】
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
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.解题思路代码实现
方法双栈
思路及算法
将一个栈当作输入栈用于压入push传入的数据另一个栈当作输出栈用于 pop和peek操作。
每次pop或peek时若输出栈为空则将输入栈的全部数据依次弹出并压入输出栈这样输出栈从栈顶往栈底的顺序就是队列从队首往队尾的顺序。
代码实现
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;void STInit(ST* pst)
{assert(pst);pst-a NULL;pst-top 0;pst-capacity 0;
}void STDestroy(ST* pst)
{assert(pst);free(pst-a);pst-a NULL;pst-top 0;pst-capacity 0;
}void STPush(ST* pst, STDataType x)
{if (pst-top pst-capacity) {int newCapacity pst-capacity 0 ? 4 : pst-capacity * 2;STDataType* tmp (STDataType*)realloc(pst-a, newCapacity * sizeof(STDataType));if (tmp NULL) {perror(realloc fail);return;}pst-a tmp;pst-capacity newCapacity;}pst-a[pst-top] x;pst-top;
}bool STEmpty(ST* pst)
{assert(pst);return pst-top 0;
}void STPop(ST* pst)
{assert(pst);assert(!STEmpty(pst));pst-top--;
}STDataType STTop(ST* pst)
{assert(pst);assert(!STEmpty(pst));return pst-a[pst-top - 1];
}int STSize(ST* pst)
{assert(pst);return pst-top;
}//------以下为OJ提供-------typedef struct {ST pushst;ST popst;
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate() {MyQueue* obj (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));if (obj NULL) {perror(malloc fail);return 0;}STInit(obj-pushst);STInit(obj-popst);return obj;
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {STPush(obj-pushst, x);
}int myQueuePop(MyQueue* obj) {int front myQueuePeek(obj);STPop(obj-popst);return front;
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) {if (STEmpty(obj-popst)) {while (!STEmpty(obj-pushst)) {STPush(obj-popst, STTop(obj-pushst));STPop(obj-pushst);}}return STTop(obj-popst);
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {return STEmpty(obj-pushst) STEmpty(obj-popst);
}void myQueueFree(MyQueue* obj) {STDestroy(obj-pushst);STDestroy(obj-popst);free(obj);
}/*** Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:* MyQueue* obj myQueueCreate();* myQueuePush(obj, x);* int param_2 myQueuePop(obj);* int param_3 myQueuePeek(obj);* bool param_4 myQueueEmpty(obj);* myQueueFree(obj);
*/
复杂度分析
时间复杂度push和empty为O(1)pop和peek为均摊O(1)。对于每个元素至多入栈和出栈各两次故均摊复杂度为O(1)。空间复杂度O(n)。其中n是操作总数。对于有n次push操作的情况队列中会有n个元素故空间复杂度为O(n)。
