力扣225 | 两个队列实现栈的思想解析 | 详细图解 Java代码实现

news2024/11/13 14:21:29

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目录

前言:

一、思想详解

1.push(x)

2.pop() 弹出栈顶元素

3.top() 获取栈顶元素(但不弹出)

4.empty()

二、编程实战

1.Java前置知识

2.代码实现: 


前言:

     栈是一种后进先出数据结构。队列是一种先进先出数据结构。现在用两个队列模拟栈。


一、思想详解

使用两个队列:主要队列 (q1) 和辅助队列 (q2)。

主要队列始终保存栈的最新状态,

而辅助队列用于在 pop 和 top 操作时,暂存节点q1的节点。简而言之,q2用于倒腾节点。

1.push(x)

将元素 x 压入栈顶,只需关注q1。

直接将元素添加到 q1 中即可。

2.pop() 弹出栈顶元素

  1. 将 q1 中的所有元素(除了最后一个)依次移到 q2 中。这样,queue1 中最后一个元素就变成了第一个元素。
  2. 弹出 queue1 中的最后一个元素(即当前栈顶元素)。
  3. 交换 queue1 和 queue2,使 queue2 成为新的 queue1,从而为下一次操作做好准备。

图解:用到辅助队列q2

3.top() 获取栈顶元素(但不弹出)

这个操作与 pop 类似,也要用到辅助队列。只是不删除最后一个元素,而是返回它的值。

  1. 将 queue1 中的所有元素(除了最后一个)依次移到 queue2 中。
  2. 获取 queue1 中的最后一个元素(但不删除)。
  3. 将最后一个元素也移到 queue2 中。
  4. 交换 queue1 和 queue2,使 queue2 成为新的 queue1,从而为下一次操作做好准备。

 图解top():

4.empty()

检查栈是否为空。只需检查 queue1 是否为空即可。


二、编程实战

1.Java前置知识

队列的使用:

在Java中,Queue是个接口,底层是通过链表实现的

import java.util.*;//导入

//定义一个队列
 Queue<Integer> q = new LinkedList<>();

常用方法:


2.代码实现: 

import java.util.*;

class MyStack {

    Queue<Integer> q1;
    Queue<Integer> q2;


    public MyStack() {
       q1=new LinkedList<>();
       q2=new LinkedList<>();
    }
    
    public void push(int x) {
       q1.offer(x);
    }
    
    public int pop() {
        while(q1.size()>1){
            q2.offer(q1.poll());
        }

        int tmp= q1.poll();

        Queue<Integer> tmpQ =q1;
        q1=q2;
        q2=tmpQ;

        return tmp;

    }
    
    public int top() {
        while(q1.size()>1){
            q2.offer(q1.poll());
        }

        int tmp= q1.peek();
        q2.offer(q1.poll());

        Queue<Integer> tmpQ =q1;
        q1=q2;
        q2=tmpQ;

        return tmp;
        
    }
    
    public boolean empty() {
        return q1.isEmpty();
    }
}

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