LeetCode-栈和队列刷题

写在前面：复习完栈和队列的基础知识，然后通过leetcode的几道题目加深理解，更多的是对于栈和队列的运用，而没有对于栈和队列操作的具体实现

题目一

622. 设计循环队列

设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。

循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。

你的实现应该支持如下操作：

MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
isFull(): 检查循环队列是否已满。

题目解答

注意事项：

• ArrayList 是变长数组，不需要设置长度,使用方法

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

该题采用数组来实现即可

• 队列是尾部进，头部出
  题目中的headIndex表示的是头部的索引，所以入队时是不需要变化headIndex的

class MyCircularQueue {
    
    Integer[] Q; 
    int headIndex;
    int count;
    int length;
    public MyCircularQueue(int k) {
    
        Q = new Integer[k];
        headIndex = 0;
        count = 0;
        length = k;
    }
    
    public boolean enQueue(int value) {
    
        if(count == length){
    
            return false;
        }
        else{
    
            Q[(headIndex + count) % length] = value;
            count++;
            return true;
        }
    }
    
    public boolean deQueue() {
    
        if(count == 0){
    
            return false;
        }
        else{
    
            count--;
            headIndex = (headIndex +1 ) % length;
            return true;
        }
    }
    
    public int Front() {
    
        if(count == 0){
    
            return -1;
        }
        return Q[headIndex];

    }
    
    public int Rear() {
      
        if(count == 0){
    
            return -1;
        }
        //System.out.println((headIndex + count)%length);
        return Q[(headIndex + count - 1) % length];
    }
    
    public boolean isEmpty() {
    
        return (count == 0);
    }
    
    public boolean isFull() {
    
        return (count == length);
    }
}

/** * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such: * MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k); * boolean param_1 = obj.enQueue(value); * boolean param_2 = obj.deQueue(); * int param_3 = obj.Front(); * int param_4 = obj.Rear(); * boolean param_5 = obj.isEmpty(); * boolean param_6 = obj.isFull(); */

题目二

232. 用栈实现队列

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
说明：

你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

题目解答

class MyQueue {
    
    Stack<Integer> a;
    Stack<Integer> b;
    public MyQueue() {
    
        a = new Stack<Integer>();
        b = new Stack<Integer>();
    }
    
    public void push(int x) {
    
        a.push(x);
    }
    
    public int pop() {
    
        if(!b.isEmpty()){
    
            return b.pop();
        }
        else{
    
            while(!a.isEmpty()){
    
                b.push(a.pop());
            }
            return b.pop();
        }
    }
    
    public int peek() {
    
        if(!b.isEmpty()){
    
            return b.peek();
        }
        else{
    
            while(!a.isEmpty()){
    
                b.push(a.pop());
            }
            return b.peek();
        }
    }
    
    public boolean empty() {
    
        return a.isEmpty() && b.isEmpty();
    }
}

/** * Your MyQueue object will be instantiated and called as such: * MyQueue obj = new MyQueue(); * obj.push(x); * int param_2 = obj.pop(); * int param_3 = obj.peek(); * boolean param_4 = obj.empty(); */

题目三

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。
 

题目解答

class MyStack {
    
    Queue<Integer> Q1;
    Queue<Integer> Q2;
    public MyStack() {
    
        Q1 = new LinkedList<Integer>();
        Q2 = new LinkedList<Integer>();

    }
    
    public void push(int x) {
    
        Q2.offer(x);
        while(!Q1.isEmpty()){
    
            Q2.offer(Q1.poll());
        }
        Queue<Integer> temp = new LinkedList<Integer>();
        temp = Q1;
        Q1 = Q2;
        Q2 = temp;
    }
    
    public int pop() {
    
        return Q1.poll();
    }
    
    public int top() {
    
        return Q1.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
    
        return Q1.isEmpty();
    }
}

/** * Your MyStack object will be instantiated and called as such: * MyStack obj = new MyStack(); * obj.push(x); * int param_2 = obj.pop(); * int param_3 = obj.top(); * boolean param_4 = obj.empty(); */