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的支持的所有操作(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。
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。
示例:
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)
class MyQueue:
def __init__(self):
"""
Initialize your data structure here.
"""
self.stack1 = []
self.stack2 = []
def push(self, x: int) -> None:
"""
Push element x to the back of queue.
"""
self.stack1.append(x)
def pop(self) -> int:
"""
Removes the element from in front of queue and returns that element.
"""
if self.stack2 == []:
while self.stack1:
self.stack2.append(self.stack1.pop())
return self.stack2.pop()
else:
return self.stack2.pop()
def peek(self) -> int:
"""
Get the front element.
"""
if self.stack2 == []:
while self.stack1:
self.stack2.append(self.stack1.pop())
return self.stack2[-1]
else:
return self.stack2[-1]
def empty(self) -> bool:
"""
Returns whether the queue is empty.
"""
if self.stack1 == [] and self.stack2 == []:
return True
else:
return False
总结:
- 栈的特点是LIFO,队列的特点是FIFO;
- 本算法的时间复杂度和空间复杂度都为O(1);
- 思路:使用两个列表,来表示栈的数据结构,利用pop函数表示出栈,append表示入栈,队列的入栈操作push直接进入stack1,出栈和取顶值时,先判断stack2是否为空栈。