用两个栈实现队列

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

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 appendTaildeleteHead ,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

解法:

队列,先进先出。栈,先进后出。

如果把序列 push 到栈 A 中,然后再依次 pop 到栈 B 中。会发现栈 B 中 pop 的结果和原序列是相同的。基于以上原理,我们可以把数先 push 到栈 A 中。需要取出来的时候,那就把栈 A 的中的数全部 pop 到栈 B 里面,然后从栈 B 中 pop 一个数,作为结果。

+------------------
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9   栈 A
+------------------
+------------------
|                     栈 B
+------------------

------------------------

+------------------
|                    ---+
+------------------     |
+------------------     |
| 9 8 7 6 5 4 3 2 1  <--+
+------------------

因此,向队列加入值,那么 push 到栈 A 中,取值的时候,如果栈 B 为空,那么做前面提及的挪动,然后从栈 B 中 pop。

下面是具体实现:

class CQueue {
  public:
    void appendTail(int val) { stack_a.push(val); }

    int deleteHead() {
        if (stack_b.empty()) {
            move_a_to_b();
        }
        if (stack_b.empty()) {
            return -1;
        }
        int n = stack_b.top();
        stack_b.pop();
        return n;
    }

  private:
    void move_a_to_b() {
        while (!stack_a.empty()) {
            stack_b.push(stack_a.top());
            stack_a.pop();
        }
    }

    stack<int> stack_a;
    stack<int> stack_b;
};