Leetcode-劍指offer-01-用兩個棧實現隊列

用兩個棧實現隊列

leetcode鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof/

題目如下：

用兩個棧實現一個隊列。隊列的聲明如下，請實現它的兩個函數 appendTail 和 deleteHead ，分別完成在隊列尾部插入整數和在隊列頭部刪除整數的功能。(若隊列中沒有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

輸入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
輸出：[null,null,3,-1]

1 <= values <= 10000
最多會對 appendTail、deleteHead 進行 10000 次調用

解題思路則是用兩個棧來模擬隊列，其中棧stk1用來保存隊列裏的數據，stk2用來負責在刪除的時候作爲數據的臨時儲備用的棧

有兩種解題思路，簡單直接的一種是算法A， 加入一些優化後爲算法B

算法A思路如下

1. 添加數據的時候直接添加到stk1的最頂端即可
2. 刪除數據的時候：
   1. 如果stk1爲空，說明隊列爲空，返回-1
   2. 將stk1彈出到stk2中，並取得stk2的頂部的數字，此爲queue的Head，保存其當作要刪除的值，同時pop掉它，然後再將stk2的彈出到stk1中，這樣就可以保證刪除的是棧stk1原有的底部的元素（即隊列的Head）

算法的Code如下;

class CQueue {
public:
    stack<int> stk1;
    stack<int> stk2;

    CQueue() {

    }
    
    void appendTail(int value) {
        stk1.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if (stk1.empty()) return -1;
        while(stk1.size()>1)
        {
            stk2.push(stk1.top());
            stk1.pop();
        }
        int res = stk1.top();
        stk1.pop();
        while(stk2.size())
        {
            stk1.push(stk2.top());
            stk2.pop();
        }
        return res;
    }
};

算法B則是在算法A基礎上面的一個優化，它的優化思路如下：

• 每次添加元素同樣只添加到stk1中，當需要刪除的時候，查看skt2是否爲空，如果爲空，則彈出stk1的元素到stk2中
• 可以觀察到，上述操作保證queue前面的元素總是在stk2中，後面的元素總是在stk1中
• 每次stk1彈出元素到stk2後，stk2保存元素的順序與stk1的相反，則stk2的頂部的元素保存的就是queue前面的元素，則每次deleteHead直接delete stk2的top即可

算法code 如下：

class CQueue {
public:
    stack<int> stk1;
    stack<int> stk2;

    CQueue() {

    }
    
    void appendTail(int value) {
        stk1.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if (stk1.empty()&&stk2.empty()) return -1;
        if (stk2.empty())
        {
            while(!stk1.empty())
            {
                stk2.push(stk1.top());
                stk1.pop();
            }
        }
        int res = stk2.top();
        stk2.pop();
        return res;
    }
};

最後我的源碼都整理在了github上，劍指offer專題會分類整理，github鏈接如下，如果對您有幫助，請幫忙在github中點擊收藏

github鏈接： https://github.com/wjlpku/Leetcode-interview