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專案介紹

工作之餘，程式碼敲多了，停下來思考思考，會有異常不到的收穫。。。只為更好的自己

如何用棧實現佇列？

提示下：用一個棧肯定是沒辦法實現佇列，但如果我們有兩個棧呢?

分析：棧和佇列的特性

• 棧是先進後出，FILO

  出入元素都是在同一端（棧頂）

  入棧

   

  
  1540432924606.png

   

  出棧

   

  
  1540432988027.png

   

• 佇列是先進先出，FIFO

• 出入元素是在不同的兩端（隊頭和隊尾）

入棧

 

1540433080831.png

 

出棧

 

1540433109205.png

 

思考：組裝

讓一個棧作為佇列的入口，負責插入新元素；另外一個棧作為佇列的出口，負責移除老元素。

如圖所示

 

1540433258745.png

 

讓棧A中的所有元素按順序出棧，再按照出棧順序壓入棧B。

這樣一來，元素從棧A彈出並壓入棧B的順序是3，2，1和當初進入棧A的順序123是相反的，如圖

 

1540433561742.png

 

---

 

1540433605060.png

 

此時讓元素1 “出隊”，也就是讓元素1從棧B彈出

 

1540433651738.png

 

程式碼實現：

/**
 * @author sunyang
 * @date 2018/10/25 10:18
 */
public class StackImplQueue {

    /**
     * 定義兩個棧來實現佇列
     * 棧A 負責插入新元素
     * 棧B 負責移除老元素
     */
    private Stack<Integer> stackA = new Stack<>();
    private Stack<Integer> stackB = new Stack<>();

    /**
     * 入隊操作
     * @Param element
     */
    public void enQueue(int element){
        stackA.push(element);
    }

    /**
     *
     * 出隊操作
     */
    public Integer deQueue(){
        if (stackB.isEmpty()){
            if (stackA.isEmpty()){
                return null;
            }
            fetchFormStackA();
        }

        return stackB.pop();
    }

    /**
     * 從stackA棧中拿到出棧元素壓入棧B
     */
    private void fetchFormStackA() {
        while (!stackA.isEmpty()){
            stackB.push(stackA.pop());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        StackImplQueue stackQueue = new StackImplQueue();
        stackQueue.enQueue(1);
        stackQueue.enQueue(2);
        stackQueue.enQueue(3);

        System.out.println(stackQueue.deQueue());
        System.out.println(stackQueue.deQueue());
        System.out.println(stackQueue.deQueue());

        stackQueue.enQueue(4);
        System.out.println(stackQueue.deQueue());


    }
}

列印結果

 

1540435153368.png

 

題外話：時間複雜度

入棧操作的時間複雜度顯然是O(1)

出棧操作的時間複雜度如果發生轉移的話就是O（n）

如果沒有發生轉移的話也是O（1）