代码随想录算法训练营 DAY 10 | 232.用栈实现队列 225.用队列实现栈

java中的相关方法

栈

Stack stack = new Stack<>();

类：java.util.Stack<> 是一个实现，不是接口

方法：

push()：压入元素
pop()：弹出栈顶元素，并返回栈顶元素
peek()：返回栈顶元素
size()：返回长度
empty()：栈是否为空
clear()：清空

队列

接口：java.util.Queue<>

实现：

java.util.LinkedList<>：双链表
java.util.PriorityQueue<>：优先队列
默认是小根堆，大根堆写法：new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder())

方法：

add()：在队尾添加元素
remove()：删除并返回队头
isEmpty()：是否为空
size()：返回长度
peek()：返回队头
clear()：清空

232.用栈实现队列

题目链接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks/description/

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1nY4y1w7VC/?spm_id_from=333.788&vd_source=80cf8293f27c076730af6c32ceeb2689

讲解链接：https://programmercarl.com/0232.%E7%94%A8%E6%A0%88%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E9%98%9F%E5%88%97.html#%E7%AE%97%E6%B3%95%E5%85%AC%E5%BC%80%E8%AF%BE

思路

用两个栈，一个输入栈stackIn，一个输出栈stackOut

• push很简单，直接入到stackIn就行。
• empty也很简单，两个栈都为空返回true，否则返回false。
• pop需要进行判断，如果输出栈不为空直接从输出栈里pop。如果输出栈为空，就把输入栈里的元素全部依次入输出栈。
• peek同理，注意队头元素应该是最早进来的，也就类似于pop，只是不出栈了而已。

• 回忆一下java中栈相关的代码！

java中的栈 java.util.Stack<> 是一个实现，不是接口！！

注意stack.pop()会弹出同时返回元素！

• 还有一个细节：类似模拟的题目，我们在类里先定义成员变量，在构造方法里再实例化。

class MyQueue {
    Stack<Integer> stackIn;
    Stack<Integer> stackOut;

    public MyQueue() {
        stackIn = new Stack<>();
        stackOut = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        if(!stackOut.empty()) return stackOut.pop();
        else {
            while(!stackIn.empty()) {
                stackOut.push(stackIn.pop());
            }
            return stackOut.pop();
        }
    }
    
    public int peek() {
        if(!stackOut.empty()) return stackOut.peek();
        while(!stackIn.empty()) {
                stackOut.push(stackIn.pop());
            }
            return stackOut.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        if(stackIn.empty() && stackOut.empty()) return true;
        else return false;
    }
}

225.用队列实现栈

题目链接：https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues/description/

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Fd4y1K7sm/?spm_id_from=333.788&vd_source=80cf8293f27c076730af6c32ceeb2689

讲解链接：https://programmercarl.com/0225.%E7%94%A8%E9%98%9F%E5%88%97%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%A0%88.html#%E7%AE%97%E6%B3%95%E5%85%AC%E5%BC%80%E8%AF%BE

思路

如果用两个队列模拟栈，和232类似，都是pop的时候如果出队列为空，要挪动全部元素。不过这里的第二个队列仅仅是用来备份保存的！

• 一个队列怎么模拟呢？

一个队列在模拟栈弹出元素的时候只要将队列头部的元素（除了最后一个元素外） 重新添加到队列尾部，此时再去弹出元素就是栈的顺序了。

例如队列里有size个元素，我们就 弹出加入 size-1次，再把最后一个元素弹出来就行。

• 查看栈顶的话，在移动size-1的基础上，peek()完之后，记得把队头元素也弹出来放进去！要恢复原状！

• 注意：Queue是接口！实现类有LinkedList或PriorityQueue。

class MyStack {
    Queue<Integer> queue; // 和栈中保持一样元素的队列

    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        queue.add(x);
    }
    
    public int pop() {
        int size = queue.size();
        size--;
        while(size-->0) {
            queue.add(queue.remove());
        }
        return queue.remove();
    }
    
    public int top() {
        int size = queue.size();
        size--;
        while(size-->0) {
            queue.add(queue.remove());
        }
        int top = queue.peek();  //记录下来
        queue.add(queue.remove());  //把队头也弹出加入一次，要恢复原状
        return top;
    }
    
    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}

day10总结

• 比较一下队列和栈相关方法的不同：

  队列：

  add()：在队尾添加元素
  remove()：删除并返回队头
  isEmpty()：是否为空

  栈：

  push()：压入元素
  pop()：弹出栈顶元素，并返回栈顶元素push()：压入元素
  pop()：弹出栈顶元素，并返回栈顶元素
  peek()：返回栈顶元素

其他求长度size()，求堆头/栈顶peek()和清空clear()都是一样的！

• 注意在java中，栈是一个实现类。而队列是一个接口，实现类有LinkedList和PriorityQueue