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文章目录
- 1.用队去实现栈
- 1.1问题描述
- 1.2思路分析
- 1.3绘图分析
- 1.4代码实现
- 2.用栈实现队
- 2.1问题描述
- 2.2思路分析
- 1.3绘图分析
- 2.4代码实现
1.用队去实现栈
1.1问题描述
请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。
实现 MyStack 类：
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
1.2思路分析
首先，要实现用队去模拟一个有压栈，入栈，peek，判断栈是否为空这些功能的栈，用一个简单的队列是不能实现这个栈的，用一个双向队列是可以实现这个栈的，但我们今天不用双向队列来实现，我们用两个简单队列来实现这个栈。
在分析具体功能怎么实现的，我们先确定一些大前提：
1.我们先要创建两个简单队列分别设为q1，q2
2.确保这两个队列中必须是空的
接下来分析这些功能怎么实现的：
1.压栈
大前提：在压栈的过程中，始终需要保证一个队列中是空，目的是为了出栈
在压栈的过程中分两种情况：
1.1如果在压栈前两个队列都为空，则默认压入q1
1.2如果在压栈前有一个队是空的，则压入另一个不为空的队列中
2.出栈
2.1如果两个队列都是空，则直接返回false
2.2如果一个队列为空，另一个不为空，则只需要将不为空队列q1中的size-1个元素压到另一个队列q
2中然后最后不为空的队列q1中剩下的就是出栈的元素
3.peek
3.1如果两个队列都是空，则直接返回false
3.2如果一个队列为空，另一个不为空，则只需要将不为空队列q1中的size-1个元素压到另一个队列q
2中然后最后不为空的队列q1中剩下的元素只需要对它进行peek操作即可
4.empty
两个队列都为空，则栈为空。
1.3绘图分析
1.压栈
2.出栈
1.4代码实现
public class QueueAchieveStack {
Queue<Integer> q1;
Queue<Integer> q2;
public QueueAchieveStack() {
q1 = new LinkedList<>();
q2 = new LinkedList<>();
}
public void push(int x) {
//1.两个队列都为空
if(empty()) {
q1.offer(x);
return;
}
//2.假设只有一个队列为空
if(!q2.isEmpty()) {
//2.1 q1为空,入队q2
q2.offer(x);
} else {
//2.2 q2为空，入队q1
q1.offer(x);
}
}
public int pop() {
//1.两个队列都是空
if(empty()) {
return -1;
}
//2.只有一个队为空
if(!q2.isEmpty()) {
//2.1 q1队列为空，那么将q2中size-1的元素入到q1中，最后直接出q2的元素
int size1 = q2.size();
for (int i = 0; i <size1-1 ; i++) {
q1.offer(q2.poll());
}
return q2.poll();
} else {
//2.2 q2队列为空，那么将q1中size-1的元素入到q2中，最后直接出q1的元素
int size2 = q1.size();
for (int i = 0; i <size2-1 ; i++) {
q2.offer(q1.poll());
}
return q1.poll();
}
}
public int top() {
//1.两个队列都是空
if(empty()) {
return -1;
}
//2.只有一个队为空
if(!q2.isEmpty()) {
//2.1 q1队列为空，用一个中间变量tmp来存储每一次从q2出队的元素，然后在入q1中
int size1 = q2.size();
int tmp = -1;
for (int i = 0; i <size1 ; i++) {
tmp = q2.poll();
q1.offer(tmp);
}
return tmp;
} else {
//2.2 q2队列为空，用一个中间变量tmp来存储每一次从q1出队的元素，然后在入q2中
int size2 = q1.size();
int tmp = -1;
for (int i = 0; i <size2; i++) {
tmp = q1.poll();
q2.offer(tmp);
}
return tmp;
}
}
public boolean empty() {
return q1.isEmpty() && q2.isEmpty();
}
}
2.用栈实现队
2.1问题描述
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
2.2思路分析
首先，要实现用栈去模拟一个有入队，出队，peek，判断栈是否为空这些功能的队，我们用一个栈也是不能模拟出队列的，我们用两个栈来模拟这个队列，但是这里和队列实现栈的两个队列不一样，这里的两个栈，我们分别设置一个入队的栈，一个专门出队的栈。相比用队列模拟实现栈，队列模拟实现栈简单一些。
大前提：
1.我们先要创建两个简单栈分别设为s1为入队的栈，q2出队的栈
2.确保这两个栈中必须是空的
接下来分析这些功能怎么实现的：
1.入队
直接将元素压入s1栈中即可
2.出队
2.1如果s2栈中为空，则将s1栈中的元素全部弹出，入栈到s2栈中，然后再弹出s2中栈顶的元素即可
2.2如果s2栈中不为空，则直接弹出s2栈顶的元素
3.peek
3.1如果s2栈中为空，则将s1栈中的元素全部弹出，入栈到s2栈中，然后再peeks2中栈顶的元素即可
3.2如果s2栈中不为空，则直接peeks2栈顶的元素
4.empty
直接判断这两个栈是否为空
1.3绘图分析
1.入队
2.出队
2.1 s2为空：
2.2 s2不为空：
2.4代码实现
public class StackAchieveQueue {
Stack<Integer> s1;
Stack<Integer> s2;
public StackAchieveQueue() {
s1 = new Stack<>();
s2 = new Stack<>();
}
public void push(int x) {
//直接将s1当作一个入队的操作
s1.push(x);
}
public int pop() {
//判断s2中空不空
if(!s2.isEmpty()) {
//不空直接弹出元素
return s2.pop();
} else {
//空则将s1中的元素全部都入到s2栈中，再弹出s2的元素
int size = s1.size();
for(int i=0; i<size; i++) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.pop();
}
public int peek() {
//判断s2中空不空
if(!s2.isEmpty()) {
//不空直接返回栈顶元素
return s2.peek();
} else {
//空则将s1中的元素全部都入到s2栈中，再返回s2栈顶的元素
int size = s1.size();
for(int i=0; i<size; i++) {
s2.push(s1.pop());
}
}
return s2.peek();
}
public boolean empty() {
return s1.isEmpty() && s2.isEmpty();
}
}
结尾：希望大家可以给我点点关注，点点赞，并且在评论区发表你们的想法和意见，我会认真看每一条评论，你们的支持就是我的最大鼓励。🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹
