[剑指 Offer] 09. 用两个栈实现队列

[frdmu]

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"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例 2：

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5][2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

解法一：

设置一个输入栈和一个输出栈。
向队列加入数据时，将数据存入输入栈即可。
取队首元素时，先将数据存入输出栈，取出队首后，再将输出栈的数据存回输入栈。代码如下：

class CQueue {
public: 
    stack<int> in;
    stack<int> out;
    
    CQueue() {
    }
    
    void appendTail(int value) {
        in.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if (in.empty()) {
            return -1;
        } 
        while (!in.empty()) {
            int tmp = in.top();
            in.pop();
            out.push(tmp);
        }
        int res = out.top();
        out.pop();
        while (!out.empty()) {
            int tmp = out.top();
            out.pop();
            in.push(tmp);  
        }
            
        return res;
    }
};

解法二：

解法一时间复杂度偏高，因为有输出栈向输入栈存回数据的操作，有优化的余地：
输出栈的元素不必存回输入栈，出队时，先检查输出栈，若有元素，则该元素即为当前的队首元素；否则，将输入栈的元素转入输出栈。如下图所示：

代码如下：

class CQueue {
public: 
    stack<int> in;
    stack<int> out;
    CQueue() {
    }
    
    void appendTail(int value) {
        in.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if (!out.empty()) {
            int tmp = out.top();
            out.pop();
            return tmp;     
        }
        if (in.empty()) {
            return -1;
        } 
        while (!in.empty()) {
            int tmp = in.top();
            in.pop();
            out.push(tmp);
        }
        int res = out.top();
        out.pop();
            
        return res;
    }
};

Refer