232. 用栈实现队列
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。
二、方法一
通过两个栈来模拟队列,当需要查看或者pop元素时则将进栈的元素压入到另一个栈,保证FIFO
class MyQueue {
Deque<Integer> instack;
Deque<Integer> outstack;
public MyQueue() {
instack = new ArrayDeque<>();
outstack = new ArrayDeque<>();
}
public void push(int x) {
instack.push(x);
}
public int pop() {
if (outstack.isEmpty()) {
inout();
}
return outstack.pop();
}
public int peek() {
if (outstack.isEmpty()) {
inout();
}
return outstack.peek();
}
public boolean empty() {
return instack.isEmpty() && outstack.isEmpty();
}
private void inout() {
while (!instack.isEmpty()) {
outstack.push(instack.pop());
}
}
}
/**
* 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();
*/
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)。