前端算法修炼场：化栈为队，巧夺面试官青睐

2023-12-26 21:21:21

化栈为队：巧妙利用栈实现队列

简介

在计算机科学中，栈和队列是两种基本的数据结构，它们有着不同的特性和应用场景。栈遵循“先进后出”（LIFO）原则，而队列遵循“先进先出”（FIFO）原则。在实际开发中，我们经常会遇到需要将栈转换成队列的情况。本文将探讨如何巧妙地利用两个栈模拟队列的行为，实现化栈为队算法。

栈与队列

栈：栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的线性数据结构。我们可以把栈想象成一摞盘子，每次添加或移除盘子都只能在最上面进行。

队列：队列是一种遵循先进先出（FIFO）原则的线性数据结构。我们可以把队列想象成一条队伍，先加入队列的人员会先离开队列。

化栈为队

为了实现化栈为队，我们可以巧妙地利用两个栈：inputStack 和 outputStack。inputStack 用于接收新元素，outputStack 用于输出元素。

算法步骤

初始化两个栈： inputStack 和 outputStack。inputStack 用于接收新元素，outputStack 用于输出元素。
入队操作（enqueue）： 将新元素推入 inputStack。
出队操作（dequeue）： 如果 outputStack 为空，则将 inputStack 中的所有元素依次弹出并推入 outputStack。然后，从 outputStack 弹出栈顶元素并返回。
重复步骤 3， 直到 outputStack 为空。

算法说明

当进行入队操作时，我们将新元素推入 inputStack。当进行出队操作时，如果 outputStack 为空，我们知道队列中没有元素，因此需要将 inputStack 中的元素全部倒入 outputStack。这样，outputStack 就变成了一个包含队列元素的栈，我们可以从它弹出栈顶元素作为出队的元素。

代码示例（JavaScript）

class Queue {
  constructor() {
    this.inputStack = [];
    this.outputStack = [];
  }

  enqueue(element) {
    this.inputStack.push(element);
  }

  dequeue() {
    if (this.outputStack.length === 0) {
      while (this.inputStack.length > 0) {
        this.outputStack.push(this.inputStack.pop());
      }
    }
    return this.outputStack.pop();
  }
}