栈队列操作指南

前端

2023-10-15 18:32:02

问题引出

在计算机科学中，栈和队列都是常见的数据结构，它们都有自己的特点和用途。栈是后进先出（LIFO）的数据结构，这意味着最后进入栈的元素将首先出栈。而队列是先进先出（FIFO）的数据结构，这意味着最早进入队列的元素将首先出队。

在某些情况下，我们需要使用栈来实现队列的操作。例如，在操作系统中，进程被存储在一个队列中，等待着被执行。当一个进程被调度执行时，它被从队列中取出并放入栈中。当进程执行完毕后，它从栈中弹出并从队列中删除。

解决方案

为了使用两个栈来实现队列的操作，我们可以使用一个栈来模拟入队操作，另一个栈来模拟出队操作。具体步骤如下：

入队操作：当我们想要将一个元素入队时，我们将它压入第一个栈中。
出队操作：当我们想要将一个元素出队时，我们将第二个栈中的元素弹出。如果第二个栈是空的，我们将第一个栈中的所有元素弹出并压入第二个栈中，然后将第二个栈中的元素弹出。

这种方法可以保证队列的先进先出特性。因为最早进入队列的元素始终位于第一个栈的栈底，而最早出队的元素始终位于第二个栈的栈顶。

代码示例

class MyQueue {

    private Stack<Integer> stack1;
    private Stack<Integer> stack2;

    public MyQueue() {
        stack1 = new Stack<>();
        stack2 = new Stack<>();
    }

    public void offer(int element) {
        stack1.push(element);
    }

    public int poll() {
        if (stack2.isEmpty()) {
            while (!stack1.isEmpty()) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }

    public int peek() {
        if (stack2.isEmpty()) {
            while (!stack1.isEmpty()) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.peek();
    }

    public boolean isEmpty() {
        return stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty();
    }
}