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接着上一期跟大家说的用栈实现队列,这期的 Python学习教程 跟大家讲 用队列实现栈
题目:
使用队列实现栈的下列操作:
Implement the following operations of a stack using queues.
示例:
MyStack stack = new MyStack(); stack.push(1); stack.push(2); stack.top(); // 返回 2 stack.pop(); // 返回 2 stack.empty(); // 返回 false
注意:
Notes:
解题思路:
方法一(两个队列):
队列先进后出,栈后进先出。用队列实现栈,可以用两个队列完成题解:入栈时用 queue1 来存入节点;出栈时queue1 内节点顺序出队列并入队列到 queue2,直到queue1剩最后一个元素时即为栈顶元素,弹出即可;用一个 top 指针一直指向栈顶元素,top() 方法查询栈顶元素时直接返回 top 指针即可。
方法二(一个队列):
只用一个队列,只需要在入栈时反转队列即可:
入栈存入到队列queue 节点1入栈:queue:1 反转队列0次:queue:1 节点2入栈queue:1->2 反转队列1次: queue:1->2 --> queue:2->1 节点2入栈queue:2->1->3 反转队列2次: queue:2->1->3 ---> queue:1->3->2 ---> queue:3->2->1 ......
这样不管什么时候出队顺序都是按照出栈的顺序。
Java:
方法一
class MyStack {
Queue<Integer> queue1;
Queue<Integer> queue2;
private int top;//指向栈顶元素
public MyStack() {
queue1 = new LinkedList<>();
queue2 = new LinkedList<>();
}
public void push(int x) {
queue1.offer(x);
top = x;//新加入元素为栈顶元素
}
public int pop() {
while (queue1.size() > 1) {//条件为队列1的元素个数大于一
top = queue1.poll();//用top暂存元素,当循环结束时,top刚好是栈顶元素
queue2.add(top);
}
//队列1与队列2交换
Queue<Integer> tmp = queue2;
queue2 = queue1;
queue1 = tmp;
return queue2.poll();//返回队列2的队列头元素,队列2也只有一个元素
}
public int top() {
return top;
}
public boolean empty() {
return queue1.isEmpty();//队列1决定了栈是否为空
}
}
方法二:
每次入队时反转队列即可,只有入栈需要特殊操作,出栈、取栈顶元素、是否空都按照队列正常出队列、取队列头元素、是否空方法操作。下面是入栈时代码:
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
public void push(int x) {
queue.add(x);
int sz = queue.size();//获得队列长度
while (sz > 1) {//反转次数为队列长度减一
queue.add(queue.remove());//反转
sz--;
}
}
Python:
Python语言没有栈和队列数据结构,只能用数组 List 或双端队列 deque 实现。
这类编程语言就压根不需要 用队列实现栈或用栈实现队列这种问题,因为栈和队列本身就必须借助List、deque实现。
所以这道题在这种语言中这就非常简单了,可以说是作弊。
class MyStack: def __init__(self): self.stack = [] def push(self, x: int) -> None: self.stack.append(x) def pop(self) -> int: return self.stack.pop(-1) def top(self) -> int: return self.stack[-1] def empty(self) -> bool: return not self.stack
更多的 Python学习教程 也会在下期继续为大家更新!
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