面试题09. 用两个栈实现队列
题目:用两个栈实现一个队列。队列的声明如下,请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ,分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素,deleteHead 操作返回 -1 )
思路:两个栈中,一个用于存储元素,一个用于辅助操作。根据栈先进后出的特性,第一个栈的底部元素是最后插入的元素,第一个栈的顶部元素是下一个被删除的元素。为了维护队列的特性,每次插入的元素应该在第一个栈的底部。因此每次插入元素时,若第一个栈内已经有元素,应将已有的全部元素依次弹出并压入第二个栈,然后将新元素压入第一个栈,最后将第二个栈内的全部元素依次弹出并压入第一个栈。经过上述操作,新插入的元素在第一个栈的底部,第一个栈内的其余元素的顺序和插入元素之前保持一致。删除元素时,若第一个栈非空,则直接从第一个栈内弹出一个元素并返回,若第一个栈为空,则返回 -1。另外维护队列的元素个数,用于判断队列是否为空。初始元素个数为 0。每次插入元素,元素个数加 1。每次删除元素,元素个数减 1。
代码:
class CQueue(object): def __init__(self): self.stack_in=[] self.stack_out=[] def appendTail(self, value: int) -> None: self.stack_in.append(value) def deleteHead(self) -> int: if not self.stack_out: if not self.stack_in: return -1 else: while self.stack_in: self.stack_out.append(self.stack_in.pop()) return self.stack_out.pop()
复杂度分析:插入的空间复杂度为O(n),时间复杂度为O(n).删除操作的时间复杂度和空间复杂度均为O(1).