算法 LeetCode 题解 | 用队列实现栈

最新推荐文章于 2025-12-03 13:56:23 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-03 13:56:23 发布 · 70 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#算法 #leetcode #linux #职场和发展 #运维

本文介绍了如何使用两个队列实现后入先出(LIFO)栈，支持push、pop、top和empty操作，同时讨论了两种方法的时间和空间复杂度。

大家好，我是木川

一、题目描述

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意：

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例：

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示：

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。

二、题解

一）两个队列

思路：

1、queue1 存储栈内的元素，queue2 作为入栈操作的辅助队列

2、入栈操作：将元素入队列 queue2，然后将 queue1 中的元素出队列入 queue2，再将 queue1 和 queue2 交换，则 queue1 的元素为栈内的元素，queue2 为空

3、出栈操作：只要从 queue1 出栈即可

代码：

type MyStack struct {
    queue1, queue2 []int
}

func Constructor() MyStack {
    return MyStack{}
}

func (this *MyStack) Push(x int)  {
    // 队列2 存储最新的元素
    this.queue2 = append(this.queue2, x)
    // 将 队列1 的元素依次放入 队列2
    for len(this.queue1) > 0 {
        this.queue2 = append(this.queue2, this.queue1[0])
        this.queue1 = this.queue1[1:]
    }
    // 交换队列1 和 队列2
    this.queue1, this.queue2 = this.queue2, this.queue1
}   

func (this *MyStack) Pop() int {
    // 队列1 用来出栈：存储最后进入的元素
    v := this.queue1[0]
    this.queue1 = this.queue1[1:]

    return v
}

func (this *MyStack) Top() int {
    return this.queue1[0]
}

func (this *MyStack) Empty() bool {
    return len(this.queue1) == 0
}

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Push(x);
 * param_2 := obj.Pop();
 * param_3 := obj.Top();
 * param_4 := obj.Empty();
 */

时间复杂度：O(n)，入栈时间复杂度 O(n)，其它操作时间复杂度 O(1)

空间复杂度：O(n)，使用了2个额外的数组

二）一个队列

思路：

1、queue1 存储栈内的元素

2、入栈操作：记录已有队列元素，将新元素入队列，然后将前n个已有元素入队列，删除前n个元素

3、出栈操作：只要从 queue1 出栈即可

代码：

type MyStack struct {
    queue1 []int
}

func Constructor() MyStack {
    return MyStack{}
}

func (this *MyStack) Push(x int)  {
    n := len(this.queue1)
    this.queue1 = append(this.queue1, x)
    // 将前n个元素追加到队列尾部
    this.queue1 = append(this.queue1, this.queue1[0:n]...)
    // 删除前n个元素
    this.queue1 = this.queue1[n:]
}   

func (this *MyStack) Pop() int {
    // 队列1 用来出栈：存储最后进入的元素
    v := this.queue1[0]
    this.queue1 = this.queue1[1:]

    return v
}

func (this *MyStack) Top() int {
    return this.queue1[0]
}

func (this *MyStack) Empty() bool {
    return len(this.queue1) == 0
}

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Push(x);
 * param_2 := obj.Pop();
 * param_3 := obj.Top();
 * param_4 := obj.Empty();
 */

时间复杂度：O(n)，入栈时间复杂度 O(n)，其它操作复杂度 O(1)

空间复杂度：O(n)，使用了1个额外的数组

今天的分享就到这里了，加下面微信拉你进编程技术交流群