[Leet-go]-使用栈实现队列操作

最新推荐文章于 2022-03-20 21:26:10 发布

原创最新推荐文章于 2022-03-20 21:26:10 发布 · 184 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#queue #golang

Go 同时被 2 个专栏收录

47 篇文章

订阅专栏

算法与数据结构

12 篇文章

订阅专栏

本文介绍了如何使用Go语言利用两个栈来模拟队列，实现在O(1)和O(N)复杂度下完成appendTail和deleteHead操作。重点讲解了如何通过倒序元素栈来保持队列先进先出的特性，以及空间复杂度的分析。

文章目录

题解分析
代码实现

用两个栈实现一个队列：

实现添加appendTail（在队列尾部插入整数）与删除deleteHead（在队列头部删除整数）函数的功能；
若队列中没有元素，deleteHead 操作返回-1；

题解分析

队列是先进先出，而栈是先进后出；为了能使队列移除头部元素，就需要保证栈顶元素是最先进入的元素：

使用双队列：一个存放正常入队的元素的input，另外一个存放倒序元素（从第一个出栈，再入栈即为倒序）的output；
入队：直接加入栈input即可；
出队：若output不为空，则弹出栈顶元素；否则，若input为空返回-1，不为空则经input中元素放入output中（一个个从input出栈，然后入栈output），再弹出栈顶元素；

复杂度：

时间：appendTail，直接入栈input，所以为O(1)；deleteHead需要把N个元素倒序，在O(N)级别；
空间：最差也是所有元素在栈中，即O(N)；

代码实现

golang中没有默认的stack库，使用切片模拟（只在尾部插入与删除）：

插入时用append；
删除时通过切片操作实现；

队列定义：

type CQueue struct {
	Input  []int
	Output []int
}

在使用队列前，需要先通过Constructor构造出队列：

func Constructor() CQueue {
	//instance := new(CQueue)
	instance := CQueue{
		Input:  make([]int, 0),
		Output: make([]int, 0),
	}
	return instance
}

func (this *CQueue) AppendTail(value int) {
	this.Input = append(this.Input, value)
}

func (this *CQueue) DeleteHead() int {
	if len(this.Output) == 0 {
		for index := len(this.Input) - 1; index >= 0; index-- {
			this.Output = append(this.Output, this.Input[index])
		}
		this.Input = this.Input[:0]
	}

	size := len(this.Output)
	if size == 0 {
		return -1
	}

	result := this.Output[size-1]
	this.Output = this.Output[:size-1]
	return result
}

func TestQueue() {
	qu := Constructor()
	qu.AppendTail(1)
	qu.AppendTail(2)
	fmt.Println(qu.DeleteHead())
}