剖析经典队列实现方法 - 用栈构建队列

2024-01-25 05:43:51







### 算法简介：

栈是一种遵循先进后出的原则（FILO）的数据结构。它允许你在栈顶添加或删除元素。队列遵循先进先出（FIFO）的原则，这意味着你只能从队列的前面添加元素，并从队列的后面删除元素。

现在，让我们来尝试使用两个栈来实现一个队列。我们可以利用第一个栈来模拟队列的尾部，将要进入队列的元素放入第一个栈的栈顶。当我们需要从队列中删除元素时，我们可以将第一个栈中的所有元素依次弹出并放入第二个栈中。然后，我们就可以从第二个栈的栈顶删除元素，从而实现队列的先进先出原则。

### 详细步骤：

**1. 插入操作（appendTail）：** 
   * 将要插入的元素压入第一个栈的栈顶。

**2. 删除操作（deleteHead）：** 
   * 如果第一个栈为空，则队列中没有元素，返回 -1。
   * 将第一个栈中的所有元素依次弹出并压入第二个栈的栈顶。
   * 从第二个栈的栈顶弹出元素并返回。

### 代码示例（C++）：

```c++
class MyQueue {
private:
    stack<int> stack1;  // 模拟队列尾部
    stack<int> stack2;  // 模拟队列头部

public:
    // 插入操作
    void appendTail(int x) {
        stack1.push(x);
    }

    // 删除操作
    int deleteHead() {
        if (stack1.empty()) {
            return -1;
        }

        // 将 stack1 的元素全部弹出并压入 stack2
        while (!stack1.empty()) {
            stack2.push(stack1.top());
            stack1.pop();
        }

        // 从 stack2 的栈顶弹出元素并返回
        int front = stack2.top();
        stack2.pop();

        // 将 stack2 的元素全部弹出并压入 stack1
        while (!stack2.empty()) {
            stack1.push(stack2.top());
            stack2.pop();
        }

        return front;
    }
};