# 题目链接
# 题目描述
用两个栈来实现一个队列,完成队列的 Push 和 Pop 操作。
# 解题思路
方法一:双栈
思路和算法
维护两个栈,第一个栈支持插入操作,第二个栈支持删除操作。
根据栈先进后出的特性,我们每次往第一个栈里插入元素后,第一个栈的底部元素是最后插入的元素,第一个栈的顶部元素是下一个待删除的元素。为了维护队列先进先出的特性,我们引入第二个栈,用第二个栈维护待删除的元素,在执行删除操作的时候我们首先看下第二个栈是否为空。如果为空,我们将第一个栈里的元素一个个弹出插入到第二个栈里,这样第二个栈里元素的顺序就是待删除的元素的顺序,要执行删除操作的时候我们直接弹出第二个栈的元素返回即可。
成员变量
- 维护两个栈 stack1 和 stack2,其中 stack1 支持插入操作,stack2 支持删除操作
构造方法
- 初始化 stack1 和 stack2 为空
插入元素
插入元素对应方法 appendTail
- stack1 直接插入元素
删除元素
删除元素对应方法 deleteHead
- 如果 stack2 为空,则将 stack1 里的所有元素弹出插入到 stack2 里
- 如果 stack2 仍为空,则返回 -1,否则从 stack2 弹出一个元素并返回
type CQueue struct {
stack1, stack2 *list.List
}
func Constructor() CQueue {
return CQueue{
stack1: list.New(),
stack2: list.New(),
}
}
func (this *CQueue) AppendTail(value int) {
this.stack1.PushBack(value)
}
func (this *CQueue) DeleteHead() int {
// 如果第二个栈为空
if this.stack2.Len() == 0 {
for this.stack1.Len() > 0 {
this.stack2.PushBack(this.stack1.Remove(this.stack1.Back()))
}
}
if this.stack2.Len() != 0 {
e := this.stack2.Back()
this.stack2.Remove(e)
return e.Value.(int)
}
return -1
}
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复杂度分析
- 时间复杂度:对于插入和删除操作,时间复杂度均为 O(1)O(1)。插入不多说,对于删除操作,虽然看起来是 O(n)O(n) 的时间复杂度,但是仔细考虑下每个元素只会「至多被插入和弹出 stack2 一次」,因此均摊下来每个元素被删除的时间复杂度仍为 O(1)O(1)。
- 空间复杂度:O(n)O(n)。需要使用两个栈存储已有的元素。