力扣----用栈实现队列

leetcode----232.用栈实现队列

一、题目描述

二、题目分析

栈满足“先进后出”，队列满足“先进先出”的特点，要想使用两个栈实现队列，则可以设置一个栈为inStack，另一个为outStack,入队时向inStack入栈，出栈时若outStack为空栈，则将inStack的所有元素压入outStack栈中，再将outStack栈中元素出栈，这样就保证先进入的元素先出栈，就可以使用两个栈完成队列的各种功能。

三、代码实现

typedef struct{
    int* stk;
    int stkSize;
    int stkCapacity;
}Stack;

//创建一个空栈
Stack* StackCreate(int capacity){
    Stack* ret = malloc(sizeof(Stack));
    ret->stk = malloc(sizeof(int)*capacity);
    ret->stkSize = 0;
    ret->stkCapacity = capacity;
    return ret;
}
 
//入栈
void stackPush(Stack*obj,int x){
    obj->stk[obj->stkSize++] = x;
}

//出栈
void stackPop(Stack* obj){
    obj->stkSize--;
}

//取栈顶元素
int stackTop(Stack*obj){
    return obj->stk[obj->stkSize-1];
}

//判断栈是否为空
bool stackEmpty(Stack*obj){
    return obj->stkSize == 0;
}

//释放栈
void stackFree(Stack*obj){
    free(obj->stk);
}


typedef struct {
    Stack* inStack;
    Stack* outStack;
} MyQueue;

//创建队列
MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue*ret = malloc(sizeof(MyQueue));
    ret->inStack = StackCreate(100);
    ret->outStack = StackCreate(100);
    return ret;
}

//将inStack元素压入outStack栈中
void in2out(MyQueue* obj){
    while(!stackEmpty(obj->inStack)){
        stackPush(obj->outStack,stackTop(obj->inStack));
        stackPop(obj->inStack);
    }
}

//入队
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    stackPush(obj->inStack,x);
}

//出队
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    if(stackEmpty(obj->outStack)){
        in2out(obj);
    }
    int x = stackTop(obj->outStack);
    stackPop(obj->outStack);
    return x;
}

//取队顶元素
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
    if(stackEmpty(obj->outStack)){
        in2out(obj);
    }
    return stackTop(obj->outStack);
}

//判断队列是否为空
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    return stackEmpty(obj->inStack)&&stackEmpty(obj->outStack);
}

//释放队
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    stackFree(obj->inStack);
    stackFree(obj->outStack);
}

/**
 * Your MyQueue struct will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = myQueueCreate();
 * myQueuePush(obj, x);
 
 * int param_2 = myQueuePop(obj);
 
 * int param_3 = myQueuePeek(obj);
 
 * bool param_4 = myQueueEmpty(obj);
 
 * myQueueFree(obj);
*/

四、复杂度分析

时间复杂度：push 和 empty 为 O(1)，pop 和 peek 为均摊 O(1)。对于每个元素，至多入栈和出栈各两次，故均摊复杂度为 O(1)。

空间复杂度：O(n)。其中 n 是操作总数。对于有 n 次 push 操作的情况，队列中会有 n 个元素，故空间复杂度为 O(n)。