【劍指offer】用兩個棧實現隊列

題目

用兩個棧來實現一個隊列，完成隊列的Push和Pop操作。 隊列中的元素爲int類型。

題解

1. 分析

隊列的特性是：“先入先出”，棧的特性是：“先入後出”

當我們向模擬的隊列插入數 a,b,c 時，假設插入的是 stack1，此時的棧情況爲：

• 棧 stack1：{a,b,c}
• 棧 stack2：{}

當需要彈出一個數，根據隊列的"先進先出"原則，a 先進入，則 a 應該先彈出。但是此時 a 在 stack1 的最下面，將 stack1 中全部元素逐個彈出壓入 stack2，現在可以正確的從 stack2 中彈出 a，此時的棧情況爲：

• 棧 stack1：{}
• 棧 stack2：{c,b}

繼續彈出一個數，b 比 c 先進入，b 彈出，注意此時 b 在 stack2 的棧頂，可直接彈出，此時的棧情況爲：

• 棧 stack1：{}
• 棧 stack2：{c}

此時向模擬隊列插入一個數 d，還是插入 stack1，此時的棧情況爲：

• 棧 stack1：{d}
• 棧 stack2：{c}

彈出一個數，c 比 d 先進入，c 彈出，注意此時 c 在 stack2 的棧頂，可直接彈出，此時的棧情況爲：

• 棧 stack1：{d}
• 棧 stack2：{c}

根據上述栗子可得出結論：

1. 當插入時，直接插入 stack1
2. 當彈出時，當 stack2 不爲空，彈出 stack2 棧頂元素，如果 stack2 爲空，將 stack1 中的全部數逐個出棧入棧 stack2，再彈出 stack2 棧頂元素

2. 代碼

import java.util.Stack;
public class Solution {
    Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
    
    public void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }

    public int pop() {
        if (stack2.size() <= 0) {
            while (stack1.size() != 0) {
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }
}

3. 複雜度

push時間複雜度：$O(1)$
push空間複雜度：$O(1)$
pop時間複雜度：$O(n)$
pop空間複雜度：$O(n)$