232. 用栈实现队列

文章：代码随想录 (programmercarl.com)

思路：

使用栈来模式队列的行为，如果仅仅用一个栈，是一定不行的，所以需要两个栈一个输入栈，一个输出栈，这里要注意输入栈和输出栈的关系。

在push数据的时候，只要数据放进输入栈就好，但在pop的时候，操作就复杂一些，输出栈如果为空，就把进栈数据全部导入进来（注意是全部导入），再从出栈弹出数据，如果输出栈不为空，则直接从出栈弹出数据就可以了。

最后如何判断队列为空呢？如果进栈和出栈都为空的话，说明模拟的队列为空了。

class MyQueue {
public:
    stack<int> stackIn;
    stack<int> stackOut;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }
    
    int pop() {
        //只有当stackOut为空的时候，再从stackIn里导入数据(导入全部stackIn数据)
        if (stackOut.empty())
        {
            while (!stackIn.empty())
            {
                stackOut.push(stackIn.top());
                stackIn.pop();
            }
        }
        int result = stackOut.top();
        stackOut.pop();
        return result;
    }
    
    int peek() {
        int result = this->pop();//直接使用已有的pop函数
        stackOut.push(result); //因为pop函数弹出了元素res，所以再添加回去
        return result;
    }
    
    bool empty() {
        return stackIn.empty() && stackOut.empty();
    }
};

225. 用队列实现栈

文章：代码随想录 (programmercarl.com)

视频：队列的基本操作！ | LeetCode：225. 用队列实现栈_哔哩哔哩_bilibili

思路：

队列是先进先出的规则，把一个队列中的数据导入另一个队列中，数据的顺序并没有变，并没有变成先进后出的顺序。

所以用栈实现队列， 和用队列实现栈的思路还是不一样的，这取决于这两个数据结构的性质。

但是依然还是要用两个队列来模拟栈，只不过没有输入和输出的关系，而是另一个队列完全用来备份的！

如下面动画所示，用两个队列que1和que2实现队列的功能，que2其实完全就是一个备份的作用，把que1最后面的元素以外的元素都备份到que2，然后弹出最后面的元素，再把其他元素从que2导回que1。

//使用两个队列实现
class MyStack {
public:
    queue<int> que1;
    queue<int> que2; // 辅助队列，用来备份
    /** Initialize your data structure here. */
    MyStack() {

    }

    /** Push element x onto stack. */
    void push(int x) {
        que1.push(x);
    }

    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    int pop() {
        int size = que1.size();
        size--;
        while (size--) { // 将que1 导入que2，但要留下最后一个元素
            que2.push(que1.front());
            que1.pop();
        }

        int result = que1.front(); // 留下的最后一个元素就是要返回的值
        que1.pop();
        que1 = que2;            // 再将que2赋值给que1
        while (!que2.empty()) { // 清空que2
            que2.pop();
        }
        return result;
    }

    /** Get the top element. */
    int top() {
        return que1.back();
    }

    /** Returns whether the stack is empty. */
    bool empty() {
        return que1.empty();
    }
};

思路：

一个队列在模拟栈弹出元素的时候只要将队列头部的元素（除了最后一个元素外） 重新添加到队列尾部，此时再去弹出元素就是栈的顺序了。

//使用两个队列实现
class MyStack {
public:
    queue<int> que;
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        que.push(x);
    }
    
    int pop() {
        /*
            模拟栈弹出元素，将队首元素(front)依次插入到队尾
            直到最后进入队列的元素，位于front时，即最后进入栈的元素位于栈顶
        */
        int size = que.size() - 1;
        while (size--)
        {
            que.push(que.front());
            que.pop();
        }
        int result = que.front();
        que.pop(); //此时弹出的元素就是栈顶元素
        return result;
    }
    
    int top() {
        //栈顶元素 就是 队列的尾元素(最后进入队列的元素)
        return que.back();
    }
    
    bool empty() {
        return que.empty();
    }
};