[LeetCode]day29 232.用栈实现队列

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题目描述

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
说明：

你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例 1：

输入：
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

提示：

1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

解题

解法一：

思路

我定义了两个栈：

• in栈：用于存储新加入的元素。
• out栈：用于存储即将被弹出的元素。
  引入了两个计数器：
• numOfIn：记录 in 栈中的元素数量。
• numOfOut：记录 out 栈中的元素数量。

进行pop操作时，先将除栈底元素的其他元素全部压入另外一个栈中，弹出栈底元素之后再压回

class MyQueue {
public:
    stack<int>in;
    int numOfIn;
    stack<int>out;
    int numOfOut;
    MyQueue() {
        numOfIn=0;
        numOfOut=0;
    }
    
    void push(int x) {
        in.push(x);
        numOfIn++;
    }
    
    int pop() {
        while(numOfIn>1){
            int num=in.top();
            in.pop();
            numOfIn--;
            out.push(num);
            numOfOut++;
        }
        int re=in.top();
        in.pop();
        numOfIn--;
        while(numOfOut>0){
            int num=out.top();
            in.push(num);
            out.pop();
            numOfOut--;
            numOfIn++;
        }
        return re;
    }
    
    int peek() {
        while(numOfIn>1){
            int num=in.top();
            in.pop();
            numOfIn--;
            out.push(num);
            numOfOut++;
        }
        int re =  in.top();
        while(numOfOut>0){
            int num=out.top();
            in.push(num);
            out.pop();
            numOfOut--;
            numOfIn++;
        }
     return re;
    }
    
    bool empty() {
        return  in.empty();
    }
};

这种解法的缺点也非常明显 每次pop()和peek()都会牵扯到大量数据移动 效率很低

解法二

思路：
入栈就直接进入in栈，出栈时如果out栈不为空，out栈执行pop操作，反之，In栈元素全部压入out栈中再pop
这样所有元素就不用来回倒腾啦

class MyQueue {
public:
    stack<int>in;
    stack<int>out;
    MyQueue() {
       
    }
    
    void push(int x) {
        in.push(x);
        }
    
    int pop() {
        if(out.empty()){
        while(!in.empty()){
            int num;
            num=in.top();
            in.pop();
            out.push(num);
        }
        }
        int topNum=out.top();
        out.pop();
        return topNum;
    }
    
    int peek() {
      if(out.empty()){
          while (!in.empty()) {
           int num = in.top();
           in.pop();
           out.push(num);
}
    }
     return out.top();
    }
    
    bool empty(){
        return  in.empty()&&out.empty();
    }
    
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */