剑指Offer（面试题9-1）——用两个栈实现队列

剑指Offer（面试题9-1）

题目

请用栈实现一个队列，支持如下四种操作：

• push(x) – 将元素x插到队尾；
• pop() – 将队首的元素弹出，并返回该元素；
• peek() – 返回队首元素；
• empty() – 返回队列是否为空；

注意：

• 你只能使用栈的标准操作：push to top，peek/pop from top, size 和 is empty；
• 如果你选择的编程语言没有栈的标准库，你可以使用list或者deque等模拟栈的操作；
• 输入数据保证合法，例如，在队列为空时，不会进行pop或者peek等操作；

样例

MyQueue queue = new MyQueue();

queue.push(1);
queue.push(2);
queue.peek();  // returns 1
queue.pop();   // returns 1
queue.empty(); // returns false

思路

​ 在做这道题之前，我们应该先搞清楚栈和队列的特点：栈是一种后入先出的数据结构，而队列是一种先入先出的数据结构

​ 我们可以通过两个栈来实现一个队列，st1作为接收入队元素的栈，st2作为控制出队元素的栈，当我们要入队时，就将入队元素压入st1中，这时我们发现，如果需要出队，根据队列先入先出的特性，st1的栈底元素需要最先被弹出，这时就要用到第二个栈st2了，我们将st1中所有的元素全部出栈，并依次压入st2，可以发现，因为栈是后入先出的数据结构，st1的栈顶元素会被压入st2的栈底， 而我们要得到的最先入队的元素，也就是原st1的栈底元素，此时在st2的栈顶，我们直接对st2进行出栈操作，就可以得到需要出队的元素了

​ 这里我们需要注意，每次出栈时，我们应该先检测st2中是否还有值，如果有值我们就不需要将st1的元素压入st2中，直接从st2出栈即可，下面是代码，这里我是用 Java 中自带的栈，使用数组模拟栈也是完全可以的

代码

class MyQueue {

    private Stack<Integer> st1;
    private Stack<Integer> st2;

    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {
        st1 = new Stack<Integer>();
        st2 = new Stack<Integer>();
    }
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        st1.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if (st2.empty()) {
            while (!st1.empty())
                st2.push(st1.pop());
        }
        return st2.pop();
    }
    
    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        if (st2.empty())
            while (!st1.empty())
                st2.push(st1.pop());
        return st2.peek();
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        if (st1.empty() && st2.empty()) return true;
        return false;
    }
}

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = new MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */