[栈与队列] LeetCode 232. 用栈实现队列

232. 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 1：

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）

  ---

解题思路：

1、定义两个栈S1和S2;（其中S1用来入队，S2用来出队）

2、入队：直接压入到S1中即可;
3、出队：如果S2为空，则把S1中的所有元素全部弹出并压入到S2中，再弹出S2的栈顶元素；如果S2不为空，则把S2中的栈顶元素直接弹出。

C++版本

class MyQueue {
public:
    stack<int> s1,s2;
    /** Initialize your data structure here. */
    MyQueue() {

    }
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    void push(int x) {
        s1.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    int pop() {
        if(s2.empty()){
            while(!s1.empty()){
                s2.push(s1.top());
                s1.pop();
            }
        }
        int x = s2.top();
        s2.pop();
        return x;
    }
    
    /** Get the front element. */
    int peek() {
        if(s2.empty()){
            while(!s1.empty()){
                s2.push(s1.top());
                s1.pop();
            }
        }
        return s2.top();
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    bool empty() {
        return s1.empty() and s2.empty();
    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

Python版本

class MyQueue:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.s1 = []
        self.s2 = []


    def push(self, x: int) -> None:
        """
        Push element x to the back of queue.
        """
        self.s1.append(x)

    def pop(self) -> int:
        """
        Removes the element from in front of queue and returns that element.
        """
        if len(self.s2) == 0:
            while self.s1:
                self.s2.append(self.s1.pop())
        return self.s2.pop()


    def peek(self) -> int:
        """
        Get the front element.
        """
        if len(self.s2) == 0:
            while self.s1:
                self.s2.append(self.s1.pop())
        return self.s2[-1]

    def empty(self) -> bool:
        """
        Returns whether the queue is empty.
        """
        return len(self.s1) == 0 and len(self.s2) == 0


# Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyQueue()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.peek()
# param_4 = obj.empty()