剑指offer-09.用两个栈实现队列

用两个栈实现队列

Posted by codeSu on Monday, November 14, 2022

题目内容

原题

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]
  • 提示:

    • 1 <= values <= 10000
    • 最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

解题思路

  1. 栈先进后出,无法实现队列功能
  2. 双栈实现队列,定义两个栈
    1. 一个栈inStack实现入队,一个栈outStack实现出队
    2. 循环把inStack的元素出栈到outStack中,实现inStack的倒序
    3. outStack的出栈即为队列的出队
  3. appendTail() 函数,直接把value添加到 inStack
  4. deleteTail() 函数,有三种情况
    1. outStack不为空,outStack中还有已完成倒序的元素,即没有全部出队,出队操作即为outStack的出栈
    2. inStack为空,即两个栈都为空,则返回 -1
    3. 否则,将inStack全部倒序到outStack中,并返回outStack的栈顶

代码解法

Java

import java.util.LinkedList;

class CQueue {

    LinkedList<Integer> inStack, outStack;

    public CQueue() {
        inStack = new LinkedList<>();
        outStack = new LinkedList<>();
    }

    public void appendTail(int value) {
        inStack.add(value);
    }

    public int deleteHead() {
        if (!outStack.isEmpty()) {
            return outStack.removeLast();
        } else if (inStack.isEmpty()) {
            return -1;
        }

        while (!inStack.isEmpty()) {
            outStack.addLast(inStack.removeLast());
        }

        return outStack.removeLast();
    }
}

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */

Python

class CQueue:
    def __init__(self):
        self.in_stack = []
        self.out_stack = []

    def appendTail(self, value: int) -> None:
        self.in_stack.append(value)

    def deleteHead(self) -> int:
        if self.out_stack:
            return self.out_stack.pop()
        if not self.in_stack:
            return -1
        while self.in_stack:
            self.out_stack.append(self.in_stack.pop())
        return self.out_stack.pop()