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> 工作上一定没人这么搞，但是考察对栈、队列理解程度的好题 # 232.用栈实现队列 [力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/) 使用栈实现队列的下列操作： push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。 pop() -- 从队列首部移除元素。 peek() -- 返回队列首部的元素。 empty() -- 返回队列是否为空。 示例: ``` MyQueue queue = new MyQueue(); queue.push(1); queue.push(2); queue.peek(); // 返回 1 queue.pop(); // 返回 1 queue.empty(); // 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。 * 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）。 ## 思路 这是一道模拟题，不涉及到具体算法，考察的就是对栈和队列的掌握程度。 使用栈来模式队列的行为，如果仅仅用一个栈，是一定不行的，所以需要两个栈**一个输入栈，一个输出栈**，这里要注意输入栈和输出栈的关系。 下面动画模拟以下队列的执行过程如下： 执行语句： queue.push(1); queue.push(2); queue.pop(); **注意此时的输出栈的操作** queue.push(3); queue.push(4); queue.pop(); queue.pop();**注意此时的输出栈的操作** queue.pop(); queue.empty(); ![232.用栈实现队列版本2](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/232.用栈实现队列版本2.gif) 在push数据的时候，只要数据放进输入栈就好，**但在pop的时候，操作就复杂一些，输出栈如果为空，就把进栈数据全部导入进来（注意是全部导入）**，再从出栈弹出数据，如果输出栈不为空，则直接从出栈弹出数据就可以了。 最后如何判断队列为空呢？**如果进栈和出栈都为空的话，说明模拟的队列为空了。** 在代码实现的时候，会发现pop() 和 peek()两个函数功能类似，代码实现上也是类似的，可以思考一下如何把代码抽象一下。 C++代码如下： ```CPP class MyQueue { public: stack stIn; stack stOut; /** Initialize your data structure here. */ MyQueue() { } /** Push element x to the back of queue. */ void push(int x) { stIn.push(x); } /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */ int pop() { // 只有当stOut为空的时候，再从stIn里导入数据（导入stIn全部数据） if (stOut.empty()) { // 从stIn导入数据直到stIn为空 while(!stIn.empty()) { stOut.push(stIn.top()); stIn.pop(); } } int result = stOut.top(); stOut.pop(); return result; } /** Get the front element. */ int peek() { int res = this->pop(); // 直接使用已有的pop函数 stOut.push(res); // 因为pop函数弹出了元素res，所以再添加回去 return res; } /** Returns whether the queue is empty. */ bool empty() { return stIn.empty() && stOut.empty(); } }; ``` ## 拓展 可以看出peek()的实现，直接复用了pop()。 再多说一些代码开发上的习惯问题，在工业级别代码开发中，最忌讳的就是 实现一个类似的函数，直接把代码粘过来改一改就完事了。 这样的项目代码会越来越乱，**一定要懂得复用，功能相近的函数要抽象出来，不要大量的复制粘贴，很容易出问题！（踩过坑的人自然懂）** 工作中如果发现某一个功能自己要经常用，同事们可能也会用到，自己就花点时间把这个功能抽象成一个好用的函数或者工具类，不仅自己方便，也方面了同事们。 同事们就会逐渐认可你的工作态度和工作能力，自己的口碑都是这么一点一点积累起来的！在同事圈里口碑起来了之后，你就发现自己走上了一个正循环，以后的升职加薪才少不了你！哈哈哈 ## 其他语言版本 Java： ```java class MyQueue { Stack stack1; Stack stack2; /** Initialize your data structure here. */ public MyQueue() { stack1 = new Stack<>(); // 负责进栈 stack2 = new Stack<>(); // 负责出栈 } /** Push element x to the back of queue. */ public void push(int x) { stack1.push(x); } /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */ public int pop() { dumpStack1(); return stack2.pop(); } /** Get the front element. */ public int peek() { dumpStack1(); return stack2.peek(); } /** Returns whether the queue is empty. */ public boolean empty() { return stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty(); } // 如果stack2为空，那么将stack1中的元素全部放到stack2中 private void dumpStack1(){ if (stack2.isEmpty()){ while (!stack1.isEmpty()){ stack2.push(stack1.pop()); } } } } /** * 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(); */ ``` Python： ```python class MyQueue: def __init__(self): """ in主要负责push，out主要负责pop """ self.stack_in = [] self.stack_out = [] def push(self, x: int) -> None: """ 有新元素进来，就往in里面push """ self.stack_in.append(x) def pop(self) -> int: """ Removes the element from in front of queue and returns that element. """ if self.empty(): return None if self.stack_out: return self.stack_out.pop() else: for i in range(len(self.stack_in)): self.stack_out.append(self.stack_in.pop()) return self.stack_out.pop() def peek(self) -> int: """ Get the front element. """ ans = self.pop() self.stack_out.append(ans) return ans def empty(self) -> bool: """ 只要in或者out有元素，说明队列不为空 """ return not (self.stack_in or self.stack_out) ``` Go： ```Go type MyQueue struct { stack []int back []int } /** Initialize your data structure here. */ func Constructor() MyQueue { return MyQueue{ stack: make([]int, 0), back: make([]int, 0), } } /** Push element x to the back of queue. */ func (this *MyQueue) Push(x int) { for len(this.back) != 0 { val := this.back[len(this.back)-1] this.back = this.back[:len(this.back)-1] this.stack = append(this.stack, val) } this.stack = append(this.stack, x) } /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */ func (this *MyQueue) Pop() int { for len(this.stack) != 0 { val := this.stack[len(this.stack)-1] this.stack = this.stack[:len(this.stack)-1] this.back = append(this.back, val) } if len(this.back) == 0 { return 0 } val := this.back[len(this.back)-1] this.back = this.back[:len(this.back)-1] return val } /** Get the front element. */ func (this *MyQueue) Peek() int { for len(this.stack) != 0 { val := this.stack[len(this.stack)-1] this.stack = this.stack[:len(this.stack)-1] this.back = append(this.back, val) } if len(this.back) == 0 { return 0 } val := this.back[len(this.back)-1] return val } /** Returns whether the queue is empty. */ func (this *MyQueue) Empty() bool { return len(this.stack) == 0 && len(this.back) == 0 } ``` javaScript: ```js // 使用两个数组的栈方法（push, pop） 实现队列 /** * Initialize your data structure here. */ var MyQueue = function() { this.stack1 = []; this.stack2 = []; }; /** * Push element x to the back of queue. * @param {number} x * @return {void} */ MyQueue.prototype.push = function(x) { this.stack1.push(x); }; /** * Removes the element from in front of queue and returns that element. * @return {number} */ MyQueue.prototype.pop = function() { const size = this.stack2.length; if(size) { return this.stack2.pop(); } while(this.stack1.length) { this.stack2.push(this.stack1.pop()); } return this.stack2.pop(); }; /** * Get the front element. * @return {number} */ MyQueue.prototype.peek = function() { const x = this.pop(); this.stack2.push(x); return x; }; /** * Returns whether the queue is empty. * @return {boolean} */ MyQueue.prototype.empty = function() { return !this.stack1.length && !this.stack2.length }; ``` ----------------------- * 作者微信：[程序员Carl](https://mp.weixin.qq.com/s/b66DFkOp8OOxdZC_xLZxfw) * B站视频：[代码随想录](https://space.bilibili.com/525438321) * 知识星球：[代码随想录](https://mp.weixin.qq.com/s/QVF6upVMSbgvZy8lHZS3CQ)