[栈和队列简单题] LeetCode 232. 用栈实现队列，225. 用队列实现栈

LeetCode 232. 用栈实现队列

https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

前提条件：假设操作均合法。

Solution

出队时间复杂度为 $O(n)$, 入队为 $O(1)$。

stack1 用于加入数据，stack2 用于取数据。

当取数据时若 stack2 为空，则从 stack1 依次取出数据放入 stack2。

class MyQueue {
    
    private Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    private Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();

    public MyQueue() {
    

    }
    
    public void push(int x) {
    
        stack1.push(x);
    }
    
    public int pop() {
    
        if (stack2.empty()) {
    
            while (!stack1.empty()) {
    
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }
    
    public int peek() {
    
        if (stack2.empty()) {
    
            while (!stack1.empty()) {
    
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
    
        return stack1.empty() && stack2.empty();
    }
}

LeetCode 225. 用队列实现栈

https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
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 。

Solution

出栈时间复杂度为 $O(1)$, 入栈为 $O(n)$。

入栈操作实现：先入 queue1，然后将 queue2 的数据依次倒入 queue1，然后交换 queue1 和 queue2，交换后 queue1 为空。

出栈操作和取栈顶元素操作实现：直接取 queue2 的队头即可。

判空实现：queue2 是否为空。

队列判空用 isEmpty()。

class MyStack {
    
    private Queue<Integer> queue1 = new LinkedList<Integer>();
    private Queue<Integer> queue2 = new LinkedList<Integer>();

    public MyStack() {
    

    }
    
    public void push(int x) {
    
        queue1.offer(x);  // 有些队列有大小限制，若队满，调用 add() 方法抛出异常， 而 offer() 返回 false
        // 将 queue2 的数据倒入 queue1
        while (!queue2.isEmpty()) {
     
            queue1.offer(queue2.poll());
        }
        Queue temp = queue1;
        queue1 = queue2;
        queue2 = temp;
    }
    
    public int pop() {
    
        return queue2.poll();  // poll() 方法在用空集合调用时不是抛出异常，只是返回 null, remove() 方法会报异常
    }
    
    public int top() {
    
        return queue2.peek(); // 在队列为空时， element() 抛出一个异常，而 peek() 返回 null
    }
    
    public boolean empty() {
    
        return queue2.isEmpty();
    }
}