运用栈和队列：揭秘 ACM 选手实现队列的独特方法

2024-01-16 08:36:55

栈和队列：巧妙结合，解决 ACM 竞赛难题

栈和队列的基本概念

在计算机科学中，数据结构是用来组织和存储数据的基本概念。栈和队列是两种重要的数据结构，遵循不同的处理原则。栈遵循“后进先出”(LIFO)原则，这意味着后压入栈的元素会最先弹出。队列则遵循“先进先出”(FIFO)原则，这意味着先加入队列的元素会最先弹出。

栈模拟队列的妙招

尽管栈和队列的处理原则不同，但在某些场景下，我们可以巧妙地利用栈来模拟队列的行为。在 ACM 竞赛中，由于不允许使用队列数据结构，这种模拟技巧就显得尤为重要。

模拟队列的具体步骤：

使用两个栈，分别称为栈 A 和栈 B。
入队时，将元素压入栈 A 中。
出队时，判断栈 B 是否为空。若不为空，直接从栈 B 弹出元素。若为空，则将栈 A 中的元素依次弹出并压入栈 B 中，然后从栈 B 弹出元素。

Python 代码示例：

class MyQueue:

    def __init__(self):
        self.stack_a = []
        self.stack_b = []

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

    def pop(self):
        if not self.stack_b:
            while self.stack_a:
                self.stack_b.append(self.stack_a.pop())
        return self.stack_b.pop()

    def peek(self):
        if not self.stack_b:
            while self.stack_a:
                self.stack_b.append(self.stack_a.pop())
        return self.stack_b[-1]

    def empty(self):
        return not self.stack_a and not self.stack_b