刷刷刷 Day 10 | 225. 用队列实现栈

225. 用队列实现栈

LeetCode题目要求

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（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

解题思路

使用两个队列，一个是主队列，来操作 top、pop、empty 操作
一个备份队列，用于在 push 时交换 队列，
Deque q1; //主队列
Deque q2; //备份队列
// 模拟过程如下：首次 q1 q2 均为空, 操作逻辑大致如下
// 1、[放入q2操作] 将元素 1 放入 q2 ， q2 <- 1
// 2、[q1 元素到q2] 此时 q1 为空，无操作
// 3、[交换 q1 q2]， 由于 q1 为空 交换后 此时 q1 <- 1 ; q2 为空
// 栈的结构 顶 1 底
// 4、[放入q2操作] 放入 元素2 到 q2， q2 <- 2
// 5、[q1 元素到q2] 此时 q1 不为空，将 q1 中的元素放入到 q2， 即 q2 <- 2 <- 1
// 6、[交换 q1 q2]， 由于 q1 不为空，交换后 q1 <- 2 <- 1 , q2 <- 1
// 栈的结构 顶 2 - 1 底

上代码

lass MyStack {

    // 两个队列实现栈
    Deque<Integer> q1; //主队列
    Deque<Integer> q2; //备份队列

    public MyStack() {
        q1 = new ArrayDeque<>();
        q2 = new ArrayDeque<>();
    }
    
    // offerLast(e)
    // peekFirst()
    // pollFirst()

    public void push(int x) {
        // 放入元素是放入到 q2 中
        q2.offerLast(x);
        // 如果 q1 不为空，就把 q1 中的元素全部放入 q2 , 这里的操作可以画图理解
        // 模拟过程如下：首次 q1 q2 均为空, 操作逻辑大致如下
        // 1、[放入q2操作] 将元素 1 放入 q2 ， q2 <- 1 
        // 2、[] 此时 q1 为空，无操作
        // 3、[交换 q1 q2]， 由于 q1 为空 交换后 此时 q1 <- 1 ; q2 为空 
        // 栈的结构 顶 1 底
        // 4、[放入q2操作] 放入 元素2 到 q2， q2 <- 2
        // 5、[] 此时 q1 不为空，将 q1 中的元素放入到 q2， 即 q2 <- 2 <- 1
        // 6、[交换 q1 q2]， 由于 q1 不为空，交换后 q1 <- 2 <- 1 , q2 <- 1
        // 栈的结构 顶 2 - 1 底
        while (!q1.isEmpty()) {
            q2.offerLast(q1.pollFirst());
        }
        // 交换 两个 queue
        Deque<Integer> tq = q1;
        q1 = q2;
        q2 = tq;
    }
    
    public int pop() {
        return q1.pollFirst();
    }
    
    public int top() {
        return q1.peekFirst();
    }
    
    public boolean empty() {
        return q1.size() == 0;
    }
}

后续拓展：使用单个队列模拟栈操作

附：学习资料链接