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225. 用队列实现栈

English Version

题目描述

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通队列的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

• void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
• int pop() 移除并返回栈顶元素。
• int top() 返回栈顶元素。
• boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

 

注意：

• 你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
• 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

 

示例：

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

 

提示：

• 1 <= x <= 9
• 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
• 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

 

进阶：你能否实现每种操作的均摊时间复杂度为 O(1) 的栈？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度 O(n) ，尽管其中某个操作可能需要比其他操作更长的时间。你可以使用两个以上的队列。

解法

Python3

class MyStack:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.q = []


    def push(self, x: int) -> None:
        """
        Push element x onto stack.
        """
        self.q.append(x)
        n = len(self.q)
        for i in range(1, n):
            self.q.append(self.q.pop(0))


    def pop(self) -> int:
        """
        Removes the element on top of the stack and returns that element.
        """
        return self.q.pop(0)


    def top(self) -> int:
        """
        Get the top element.
        """
        return self.q[0]


    def empty(self) -> bool:
        """
        Returns whether the stack is empty.
        """
        return len(self.q) == 0



# Your MyStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MyStack()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.empty()

Java

class MyStack {

    private Deque<Integer> q;

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {
        q = new ArrayDeque<>();
    }

    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        q.offerLast(x);
        int n = q.size();
        while (n-- > 1) {
            q.offerLast(q.pollFirst());
        }
    }

    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        return q.pollFirst();
    }

    /** Get the top element. */
    public int top() {
        return q.peekFirst();
    }

    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return q.isEmpty();
    }
}

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack obj = new MyStack();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

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