剑指offer 09 用两个栈实现队列

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 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。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1：

输入：

["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead","deleteHead"]

[[],[3],[],[],[]]

输出：[null,null,3,-1,-1]

示例 2：

输入：

["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]

[[],[],[5],[2],[],[]]

输出：[null,-1,null,null,5,2]

提示：

1 <= values <= 10000

最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

双栈法

栈的操作顺序是先进后出

队列的操作顺序是先进先出

那么两次先进后出就会变成先进先出

大概思路就是一个栈存输入，一个栈存输出，当输入数据时就向输入栈压入，当删除数据时需要将输出栈的栈顶元素出栈。将输入栈中的数据全部压入输出栈中，此时栈顶就是当前队列的首元素。那么什么时候把输入的数据传给输出呢？当调用删除函数时，如果输出栈中还有数据，就直接将栈顶pop出去；如果没有数据，就去输入栈中寻找，让输入栈再送一批新的数据给输出栈；如果输入栈中也没有数据，就返回-1

时间：插入O(1)，删除各元素均摊O(1)

空间：O(N)

class CQueue {
    Stack<Integer>in=new Stack<>();
    Stack<Integer>out=new Stack<>();

    public CQueue() {
        
    }
    
    public void appendTail(int value) {
        in.push(value);
    }
    
    public int deleteHead() {
        if(out.empty()){
            if(in.empty())
                return -1;
            while(!in.empty()){
                out.push(in.pop());
            }
        }
        return out.pop();
    }
}

但这个方法的时间和空间效率都很低

评论区大佬的提示：

“使用java的同学请注意，如果你使用Stack的方式来做这道题，会造成速度较慢； 原因的话是Stack继承了Vector接口，而Vector底层是一个Object[]数组，那么就要考虑空间扩容和移位的问题了。 可以使用LinkedList来做Stack的容器，因为LinkedList实现了Deque接口，所以Stack能做的事LinkedList都能做，其本身结构是个双向链表，扩容消耗少。 ”

class CQueue {
    LinkedList<Integer> stack1=new LinkedList<>();
    LinkedList<Integer> stack2=new LinkedList<>();

    public CQueue() {
        
    }

    public void appendTail(int value) {
        stack1.push(value);
    }

    public int deleteHead() {
        if (stack2.isEmpty()) {
            if (stack1.isEmpty()) return -1;
            while (!stack1.isEmpty()) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }
}

思路都是一样的，只是换了个数据结构，效率确实提高了

这道题的提示：双栈可以实现列表倒序功能