用两个栈实现一个队列-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/linan_pin/article/details/72845879

本文介绍了一种使用两个栈来实现队列的方法，并通过两种不同的实现策略对比了它们的效率。第一种方法在出队时将栈1的所有元素转移到栈2，然后从栈2出队；第二种方法优化了这一过程，减少了不必要的元素转移，显著提高了出队效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

/**
 * 用两个栈实现队列
 * 入队时  offer()：向栈1压栈
 * 出队时  poll()：
 *          1 将栈1的元素全部出栈
 *          2 将出栈的元素按出栈顺序压入栈2
 *          3 栈2出栈（并作为返回值）
 *          4 将栈2的元素去全部出栈
 *          5 按出栈顺序将元素压入栈1
 * 空判断  empty():判断栈1是否为空
 *
 * 效率测试(出队时队列中有100000条元素)
 * 次数：     1   10     100     1000    10000   100000  1000000
 * 入队时间：             1       1        3       14      63
 * 出队时间：44  271    2292    21666
 *
 * 队列中有1000条数据时测试出入队（一入一出为一次）
 * 次数：   10   100    1000
 * 时间：   11   54     273
 *
 * 结果：出队效率太低
 * @author 
 * @version 0.1
 */
public class MyQueue {
    private Stack<Integer> stack1;
    private Stack<Integer> stack2;

    public MyQueue(){
        stack1 = new Stack<Integer>();
        stack2 = new Stack<Integer>();
    }

    public int offer(int o){
        stack1.push(o);
        return o;
    }
    public int poll(){
        while(!stack1.empty()){
            stack2.push(stack1.pop());
        }
        Integer po = stack2.pop();
        while (!stack2.empty()){
            stack1.push(stack2.pop());
        }
        return po;
    }
    public boolean empty(){
        return stack1.empty();
    }
    public static void main(String[] args) {

        MyQueue queue = new MyQueue();
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        queue.offer(3);
        queue.offer(4);
        queue.offer(5);

        while (!queue.empty()){
            list.add(queue.poll());
        }

        System.out.println(list);
    }
}

运行结果：

[1, 2, 3, 4, 5]

/**
 * 用两个栈实现队列
 * 入队时  offer()：判断队列是否为空  是--stack1压栈
 *                                    否--判断stack1是否为空
 *                                       是--stack2出栈并将出栈元素压入stack1，再压栈
 *                                       否--stack1压栈
 * 出队时  poll()：判断队列是否为空  是--抛出异常
 *                                  否：判断stack2是否为空
 *                                     是--stack1出栈，并将元素压入stack2，stack2出栈
 *                                     否--stack2出栈
 * 空判断  empty():判断stack1和stack2是否同时为空
 *
 * 效率测试(出队时队列中有100000条元素)
 * 次数：     1   10     100     1000    10000   100000  1000000
 * 入队时间：             1       1        3       14       65
 * 出队时间：24  24      26      27       31       50
 *
 * 队列中有1000条数据时测试出入队（一入一出为一次）
 * 次数：   10   100    1000
 * 时间：   12   56     276
 * 结果：出队效率明显提升
 * @author 
 * @version 0.1
 */
public class MyQueue {
    private Stack<Integer> stack1;
    private Stack<Integer> stack2;

    public MyQueue(){
        stack1 = new Stack<Integer>();
        stack2 = new Stack<Integer>();
    }

    public int offer(int o){
        //判断队列是否为空  是--stack1压栈
        //                  否--判断stack1是否为空
        //                      是--stack2出栈并将出栈元素压入stack1，再压栈
        //                      否--stack1压栈
        if(!this.empty() && this.stack1.empty()){
            while (!this.stack2.empty()){
                this.stack1.push(this.stack2.pop());
            }
        }
        this.stack1.push(o);
        return o;
    }
    public int poll(){
        Integer po;
        //判断队列是否为空  是--抛出异常
        //                  否：判断stack2是否为空
        //                       是--stack1出栈，并将元素压入stack2，stack2出栈
        //                       否--stack2出栈
        if(!this.empty()){
            if(this.stack2.empty()){
                while (!this.stack1.empty()){
                    this.stack2.push(this.stack1.pop());
                }
            }

            po = this.stack2.pop();
        }else {
            throw new EmptyStackException();
        }
        return po;
    }
    public boolean empty(){
        return (stack1.empty()) && (stack2.empty());
    }
    public static void main(String[] args) {

        MyQueue queue = new MyQueue();
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        queue.offer(3);
        queue.offer(4);
        queue.offer(5);

        while (!queue.empty()){
            list.add(queue.poll());
        }

        System.out.println(list);
    }
}

运行结果：

[1, 2, 3, 4, 5]