棧和佇列的演算法題總結
阿新 • • 發佈:2019-02-11
1.設計一個有getMin功能的棧
實現一個特殊的棧,在實現棧的基本功能的基礎上,再實現返回棧中最小元素的操作
要求:peek、pop、push、getMin操作的時間複雜度都是O(1),且設計的棧型別可以使用現成的棧結構
思路:建立兩個棧,一個data棧作為原始棧,一個help棧為小頂棧,跟data同步壓棧,如果新進棧的數比當前help棧頂元素大,則繼續壓入棧頂的元素,否則壓入棧頂,遍歷一遍即可解決
例如:
| 4 | | 3 |
| 6 | | 3 |
| 3 | | 3 |
| 5 | | 4 |
| 4 | | 4 |
|_5_| |_5_|
data help
編寫一個類,用兩個棧實現佇列,支援佇列的基本操作(add、poll、peek)
思路:一個棧正常入棧,之後倒入另一個輔助棧,輔助棧倒出即可實現。特別注意兩點需要控制,倒入help輔助棧前,help必須為空,倒入help棧時,必須將data棧排空
3.3.由兩個佇列組成的棧
編寫一個類,用兩個佇列實現棧,支援棧的基本操作(push、poll、peek)
實現一個特殊的棧,在實現棧的基本功能的基礎上,再實現返回棧中最小元素的操作
要求:peek、pop、push、getMin操作的時間複雜度都是O(1),且設計的棧型別可以使用現成的棧結構
思路:建立兩個棧,一個data棧作為原始棧,一個help棧為小頂棧,跟data同步壓棧,如果新進棧的數比當前help棧頂元素大,則繼續壓入棧頂的元素,否則壓入棧頂,遍歷一遍即可解決
例如:
| 4 | | 3 |
| 6 | | 3 |
| 3 | | 3 |
| 5 | | 4 |
| 4 | | 4 |
|_5_| |_5_|
data help
即,此時help棧頂即為data棧中的最小值,同步壓棧
2.由兩個棧組成的佇列public static class MyStack1{ private Stack<Integer> stackData; private Stack<Integer> stackMin; public MyStack1(){ this.stackData = new Stack<Integer>(); this.stackMin = new Stack<Integer>(); } public void push(){ if(this.stackMin.isEmpty()){ this.stackMin.push(newNum); }else if(newNum <= this.getmin()){ this.stackMin.push(newNum); } this.stackData.push(newNum); } public int pop(){ if(this.stackData.isEmpty()){ throw new RuntimeException("Your stack is empty!"); } int value = this.stackData.pop(); if(value == this.getmin()){ this.stackMin.pop(); } return value; } public int geimin(){ if(this.stackMin.isEmpty()){ throw new RuntimeException("Your stack is empty!"); } return this.stackMin.peek(); } } public static class MyStack2{ private Stack<Integer> stackData; private Stack<Integer> stackMin; public MyStack1(){ this.stackData = new Stack<Integer>(); this.stackMin = new Stack<Integer>(); } public void push(){ if(this.stackMin.isEmpty()){ this.stackMin.push(newNum); }else if(newNum < this.getmin()){ this.stackMin.push(newNum); }else{ int newMin = this.stackMin.peek(); this.stackMin.push(newMin); } this.stackData.push(newNum); } public int pop(){ if(this.stackData.isEmpty()){ throw new RuntimeException("Your stack is empty!"); } this.stackMin.pop(); return this.stackData.pop(); } public int geimin(){ if(this.stackMin.isEmpty()){ throw new RuntimeException("Your stack is empty!"); } return this.stackMin.peek(); } }
編寫一個類,用兩個棧實現佇列,支援佇列的基本操作(add、poll、peek)
思路:一個棧正常入棧,之後倒入另一個輔助棧,輔助棧倒出即可實現。特別注意兩點需要控制,倒入help輔助棧前,help必須為空,倒入help棧時,必須將data棧排空
public static class TwoStackQueue{ public Stack<Integer> stackPush; public Stack<Integer> stackPop; public TwoStackQueue(){ stackPush = new Stack<Integer>(); stackPop = new Stack<Integer>(); } public void add(int pushInt){ stackPush.push(pushInt); } public int poll(){ if(stackPop.empty() && stackPush.empty()){ throw new RuntimeException("Queue is empty!"); }else if(stackPop.empty()){ while(!stackPush.empty()){ stackPop.push(stackPush.pop()); } } return stackPop.pop(); } public int peek(){ if(stackPop.empty() && stackPush.empty()){ throw new RuntimeException("Queue is empty!"); }else if(stackPop.empty()){ while(!stackPush.empty()){ stackPop.push(stackPush.pop()); } } return stackPop.peek(); } }
3.3.由兩個佇列組成的棧
編寫一個類,用兩個佇列實現棧,支援棧的基本操作(push、poll、peek)
public static class Queue<T>{
private LinkedList<T> queue = new LinkedList<T>();
//LinkedList標準的雙端佇列,ArrayList是動態陣列,在刷題階段時使用連結串列時用LinkedList
public boolean isEmpty(){
return queue.isEmpty();
}
public int size(){
return queue.size();
}
public void add(T value){
queue.addFirst(value);
}
public T pull(){
return queue.pullLast();
}
public T peek(){
return queue.peek();
}
}
public static class Stack<T>{
private Queue<T> dQueue = new Queue<T>();
private Queue<T> hQueue = new Queue<T>();
public boolean isEmpty(){
return dQueue.isEmpty();
}
public int size(){
return dQueue.size();
}
public void push(T value){
dQueue.add(value);
}
public T pop(){
if(dQueue.isEmpty()){
throw new RuntimeException("Queue is empty!");
}
while(dQueue.size()!=1){
hQueue.add(dQueue.pull());
}
T res = dQueue.pull();
while(!hQueue.isEmpty()){
dQueue.add(hQueue.pull());
}
return res;
}
public T peek(){
if(dQueue.isEmpty()){
throw new RuntimeException("Queue is empty!");
}
while(dQueue.size()!=1){
hQueue.add(dQueue.pull());
}
T res = dQueue.pull();
hQueue.add(res);
while(!hQueue.isEmpty()){
dQueue.add(hQueue.pull());
}
return res;
}
}