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使用佇列來模擬棧

使用佇列實現棧的下列操作:

  • push(x) -- 元素 x 入棧
  • pop() -- 移除棧頂元素
  • top() -- 獲取棧頂元素
  • empty() -- 返回棧是否為空

注意:

  • 你只能使用佇列的基本操作-- 也就是 push to back, peek/pop from front, size, 和 is empty 這些操作是合法的。
  • 你所使用的語言也許不支援佇列。 你可以使用 list 或者 deque(雙端佇列)來模擬一個佇列 , 只要是標準的佇列操作即可。
  • 你可以假設所有操作都是有效的(例如, 對一個空的棧不會呼叫 pop 或者 top 操作)。

首先我們來看張圖:

我們先來模擬佇列的方法:

//構造佇列
type Queue struct {
    queue []int
}

func NewQueue() *Queue {
    return &Queue{[]int{}}
}

//將n放進佇列中
func (queue *Queue) Push(n int) {
    queue.queue = append(queue.queue, n)
}

//彈出最先進入佇列的值
func (queue *Queue) Pop() int {
    res := queue.queue[0]
    queue.queue 
= queue.queue[1:] return res } //檢視佇列的第一個元素 func (queue *Queue) Peek() int { res := queue.queue[0] return res } func (queue *Queue) Len() int { return len(queue.queue) }

那我們就來考慮如何來利用佇列來模擬棧了:

  • push:對於push,我們只需要把所有元素都放進q1中就行
  • pop:對於pop,當q1的長度為1的時候,直接pop,當不等於1的時候,我們就要把前n-1個元素放進q2中,然後pop q1的值,再把q1和q2調換
  • top:對於top,其實與pop差不多,只是不減少元素而已
  • empty:只需要比較q1和q2的元素和是不是等於0即可
package main

import (
    "fmt"
)

type MyStack struct {
    q1, q2 *Queue
}

/** Initialize your data structure here. */
func Constructor() MyStack {
    stack := MyStack{&Queue{}, &Queue{}}
    return stack
}

/** Push element x onto stack. */
func (this *MyStack) Push(x int) {
    this.q1.Push(x)
}

/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
func (this *MyStack) Pop() int {
    if this.q1.Len() == 1 {
        return this.q1.Pop()
    }
    for this.q1.Len() > 1 {
        this.q2.Push(this.q1.Pop())
    }
    res := this.q1.Pop()
    this.q1, this.q2 = this.q2, this.q1
    return res
}

/** Get the top element. */
func (this *MyStack) Top() int {
    if this.q1.Len() == 1 {
        res := this.q1.Pop()
        this.q1.Push(res)
        return res
    }
    for this.q1.Len() > 1 {
        this.q2.Push(this.q1.Pop())
    }
    res := this.q1.Pop()
    this.q2.Push(res)
    this.q1, this.q2 = this.q2, this.q1
    return res
}

/** Returns whether the stack is empty. */
func (this *MyStack) Empty() bool {
    return this.q1.Len()+this.q2.Len() == 0
}

//構造佇列
type Queue struct {
    queue []int
}

func NewQueue() *Queue {
    return &Queue{[]int{}}
}

//將n放進佇列中
func (queue *Queue) Push(n int) {
    queue.queue = append(queue.queue, n)
}

//彈出最先進入佇列的值
func (queue *Queue) Pop() int {
    res := queue.queue[0]
    queue.queue = queue.queue[1:]
    return res
}

//檢視佇列的第一個元素
func (queue *Queue) Peek() int {
    res := queue.queue[0]
    return res
}

func (queue *Queue) Len() int {
    return len(queue.queue)
}

func main() {
    stack := Constructor()
    stack.Push(1)
    stack.Push(2)
    fmt.Println(stack.Top())
    fmt.Println(stack.Pop())
    fmt.Println(stack.Top())
    fmt.Println(stack.Pop())
    fmt.Println(stack.Empty())
}