算法栈和队列【剑指 Offer 09 用两个栈实现一个队列】

最新推荐文章于 2024-04-24 16:35:54 发布

原创最新推荐文章于 2024-04-24 16:35:54 发布 · 189 阅读

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By Kukeoo

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这篇博客介绍了一种使用两个栈来模拟队列的方法。在栈的后进先出（LIFO）特性基础上，通过两个栈，一个用于插入元素（栈1），另一个用于删除元素（栈2），确保了队列的先进先出（FIFO）特性。当需要删除元素时，如果栈2为空，则将栈1的所有元素转移到栈2，然后从栈2顶出元素。此实现有效地实现了队列的appendTail和deleteHead操作。

一、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整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

二、思路

栈的特性：后进先出

队列的特性：先进先出

利用这个特性，我们可以让两个栈分别扮演不同的角色。

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。

图示：来自LeetCode

三、代码

class CQueue {
public:
    stack<int> s1;
    stack<int> s2;
    CQueue() {
    

    }
    
    void appendTail(int value) {
        s1.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if(s1.empty() && s2.empty())
        {
            return -1;
        }
        if(s2.empty())
        {
            while(!s1.empty())
            {
                s2.push(s1.top());
                s1.pop();
            }
        }
        int deleteNumber = s2.top();
        s2.pop();
        return deleteNumber;

    }
};