用两个栈实现队列

最新推荐文章于 2024-02-21 17:10:17 发布

sjzgmy1

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分类专栏：剑指offer（Java版）

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本文介绍如何使用两个栈实现队列的基本操作，包括在队尾添加元素和从队头移除元素的方法。同时探讨了利用两个队列来模拟栈的行为，包括压栈和弹栈的操作细节。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述：用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deleteHead,分别完成在队列尾部插入结点和在队列头部删除结点的功能。

思路：一个栈压入元素，而另一个栈作为缓冲，将栈1的元素出栈后压入栈2中再出栈。

分析：

1. 在队列尾部插入节点：直接在stack1中压入元素

2. 在队列头部删除节点：

1> 当stack2不为空时，在stack2栈顶的元素是先进入队列的元素，可以弹出。

2> 当stack2为空时，将stack1中的元素逐个弹出并压入stack2中，再从stack2栈顶弹出元素。

package Problem7;
 3 import java.util.Stack;
 5 public class ConStructQueue {
11     /**
12      * @param args
13      */
14     Stack<String> stack1 = new Stack<String>();
15     Stack<String> stack2 = new Stack<String>();
17     // 实现appendTail函数
18     public void appendTail(String s) {
19         stack1.push(s);
20     }
22     // 实现deleteHead函数
23     public String deleteHead() throws Exception {
24         if (stack2.isEmpty()) {
25             while (!stack1.isEmpty()) {
26                 stack2.push(stack1.pop());
27             }
28         }
29         if (stack2.isEmpty()) {
30             throw new Exception("队列为空，不能进行删除操作");
31         }
32         return stack2.pop();
33     }
35     public static void main(String[] args) throws Exception {
36         ConStructQueue test = new ConStructQueue();
37         // 向空的队列中添加元素、删除元素
38         test.appendTail("1");
39         System.out.println(test.deleteHead());
40         // 向非空的队列添加删除元素
41         test.appendTail("2");
42         test.appendTail("3");
43         System.out.println(test.deleteHead());
45     }
47 }

或者

public void push(int node) {
    stack1.push(node);
}

public int pop() throws Exception {
    if (stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty()) {
        throw new Exception("栈为空！");
    }

    if (stack2.isEmpty()) {
        while(!stack1.isEmpty()) {
            stack2.push(stack1.pop());
        }
    }
    return stack2.pop();
}

拓展：用两个队列实现一个栈

思路：1. 压入时：哪个队列不是空的就往哪个队列中添加元素

2. 弹出时：将不为空的队列中的元素依次删除并添加进另一个队列，直至只剩一个元素，并弹出该元素

注意：两个队列中总有一个队列是空的

public class queueToStack {

    Queue<Integer> queue1 = new LinkedList<Integer>();
    Queue<Integer> queue2 = new LinkedList<Integer>();

    public int pop() throws Exception{
        if(queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()){
            throw new Exception("stack is empty");
        }
        if(queue1.isEmpty()){
            while(queue2.size() > 1){
            queue1.add(queue2.poll());
            }
            return queue2.poll();
        }
        if(queue2.isEmpty()){
            while(queue1.size() > 1){
            queue2.add(queue1.poll());
            }
            return queue1.poll();
        }
        return (Integer) null;
    }

    public void push(int num){
        if(queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()){
            queue1.add(num);
            return;
        }
        if(!queue1.isEmpty()){
            queue1.add(num);
            return;
        }
        if(!queue2.isEmpty()){
            queue2.add(num);
            return;
        }
    }
}