巧用双栈，队列也能随心所欲！

2023-11-14 07:28:26

在计算机科学领域，队列是一种重要的数据结构，它遵循先入先出的原则，即最早进入队列的元素最先离开队列。队列的应用非常广泛，从操作系统中的任务调度到网络中的数据传输，队列的身影无处不在。

然而，队列的实现方式多种多样，其中一种巧妙的方法是使用两个栈来实现。这种方法看似简单，但它却蕴含着深刻的思想和技巧。

算法

初始化：

首先，我们初始化两个栈，分别称为stack1和stack2。stack1将用于存储队列中的元素，而stack2将用于辅助实现队列的先入先出顺序。
入队操作（push）：

当我们要向队列中添加元素时，我们将元素直接压入stack1即可。由于stack1是后进先出的数据结构，因此最新加入的元素将位于stack1的栈顶。
出队操作（pop）：

当我们要从队列中取出元素时，我们需要先检查stack2是否为空。如果stack2不为空，则直接从stack2中弹出栈顶元素并返回。否则，我们将stack1中的所有元素逐个弹出并压入stack2中，然后从stack2中弹出栈顶元素并返回。
查看队首元素操作（peek）：

当我们要查看队列中的队首元素时，我们需要先检查stack2是否为空。如果stack2不为空，则直接返回stack2的栈顶元素。否则，我们将stack1中的所有元素逐个弹出并压入stack2中，然后返回stack2的栈顶元素。
判断队列是否为空（empty）：

当我们要判断队列是否为空时，我们需要检查stack1和stack2是否都为空。如果stack1和stack2都为空，则队列为空，否则队列不为空。

示例代码

class MyQueue:

    def __init__(self):
        self.stack1 = []
        self.stack2 = []

    def push(self, x):
        self.stack1.append(x)

    def pop(self):
        if self.stack2:
            return self.stack2.pop()
        else:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
            return self.stack2.pop()

    def peek(self):
        if self.stack2:
            return self.stack2[-1]
        else:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
            return self.stack2[-1]

    def empty(self):
        return not self.stack1 and not self.stack2