用队列实现栈
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2025-02-24
225. 用队列实现栈
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
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:你能否仅用一个队列来实现栈。
一个队列,记录前面的元素个数
class MyStack {
// queue 是只能一边进一边出,deque是两边都可以进或出
Queue<Integer> queue;
public MyStack() {
queue = new LinkedList<Integer>();
}
public void push(int x) {
// 先记录此时队列中的元素的个数。重点
int n = queue.size();
queue.offer(x);
// 把 x 前面的元素弹出再重新入队,这样在队列中 x 就会在队首了。
for (int i = 0; i < n; i++) {
queue.offer(queue.poll());
}
}
public int pop() {
return queue.poll();
}
public int top() {
return queue.peek();
}
public boolean empty() {
return queue.isEmpty();
}
}
- 时间复杂度:入栈(push)操作 O(n) ,其余操作都是 O(1) ,其中 n 是栈内的元素个数。 入栈操作需要将队列中的 n 个元素出队,并入队 n+1 个元素到队列,共有 2n+1 次操作,每次出队和入队操作的时间复杂度都是 O(1), 因此入栈操作的时间复杂度是 O(n) 。出栈操作对应将队列的前端元素出队,时间复杂度是 O(1)。获得栈顶元素操作对应获得队列的前端元素, 时间复杂度是 O(1) 。判断栈是否为空操作只需要判断队列是否为空,时间复杂度是 O(1)。
- 空间复杂度: O(n) ,其中 n 是栈内的元素个数。需要使用一个队列存储栈内的元素。