【LeetCode】用两个栈实现队列&&包含min函数的栈

本文介绍了如何用两个栈实现队列,以及一个栈同时维护最小元素的高效数据结构。通过stack1和stack2配合,分别完成了appendTail和deleteHead操作,并讨论了min函数在栈中的实现细节。

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1. 用两个栈实现队列

题目:

用两个栈实现一个队列。实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。

题解:
  • 初始化两个整数栈命名为stack1stack2

  • 其中stack1用来存储数据,stack2辅助stack1完成删除头部的功能。

  • 两个函数appendTail 和 deleteHead 的具体实现

    • appendTail 直接执行stack1.push(),将stack1的上面当作尾部
    • deleteHead 将stack1的数据全部pop到stack2中,去除stack2的栈顶元素,再将stack2的元素pop至stack1中
public class CQueue {
    Stack<Integer> stack1;
    Stack<Integer> stack2;
    public CQueue() {
        stack1 = new Stack<>();
        stack2 = new Stack<>();
    }
    public void appendTail(int value) {
        stack1.add(value);
    }
    public int deleteHead() {
        int res;
        if (stack1.size()==0){
            return -1;
        }else if (stack1.size()==1){
            return stack1.pop();
        }else {
            while (stack1.size()!=0){
                stack2.push(stack1.pop());
            }
            res = stack2.pop();
            while (stack2.size()!=0){
                stack1.push(stack2.pop());
            }
            return res;
        }
    }
}

2.包含min函数的栈

题目:

定义栈的数据结构,实现push()、top()、pop()、min(),时间复杂度都是 O(1)

题解:
  • 使用两个栈stack1和stack2,其中stack1用来完成普通的push()、top()、pop()三个操作,stack2中将最小的数据放在栈顶,即只有需要push的数据小于或等于stack2的栈顶元素才会被stack2接收
  • push(x)
    • stack1.push(x)
    • 当stack2为空 || x<=stack2的栈顶元素,执行 stack2.push(x);
  • top()
    • 返回stack1的栈顶元素 stack1.peek();
  • pop()
    • stack1.pop()
    • 如果stack1的pop()的Integer 等于 stack2的栈顶元素,则stack2的栈顶元素也需要pop()
  • min() 返回stack2的栈顶元素
 public class MinStack {
    Stack<Integer> stack1;
    Stack<Integer> stack2;
    public MinStack() {
        stack1 = new Stack<>();
        stack2 = new Stack<>();
    }
    public void push(int x) {
        stack1.push(x);
        if (stack2.empty() || stack2.peek() >= x){
            stack2.push(x);
        }
    }
    public void pop() {
        if(stack1.pop().equals(stack2.peek()))
            stack2.pop();
    }
    public int top() {
        return stack1.peek();
    }
    public int min() {
        return stack2.peek();
    }
 }
总结:
  • == 只能用来比较基本数据类型,对于非基本数据类型应该调用equals()方法
  • 比如在执行pop()方法时,判断stack1的栈顶元素和stack2的栈顶元素是否相等时,由于stack的数据类型为Integer,因此二者比较是否相等时应调用equals()而不是==

在这个世界上,不是所有合理的和美好的都能按照自己的愿望存在或实现。

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