LeetCode 232. 用栈实现队列

题目:

使用栈实现队列的下列操作：

push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。
pop() -- 从队列首部移除元素。
peek() -- 返回队列首部的元素。
empty() -- 返回队列是否为空。
示例:

MyQueue queue = new MyQueue();

queue.push(1);
queue.push(2);  
queue.peek();  // 返回 1
queue.pop();   // 返回 1
queue.empty(); // 返回 false
说明:

你只能使用标准的栈操作 -- 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks
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出入栈解法

队列是先入先出,栈是先入后出,所以要用栈达到先入先出的效果,首页声明一个input栈专门存放push的数据,一个output出栈专门存放pop和peek的数据,这样每次入栈的时候将数据入到input栈中,出栈时将数据先全部入到output栈中,然后在进行出栈,这样就可以达到先入先出的效果

class MyQueue {

        Stack<Integer> inputStack;
        Stack<Integer> outputStack;
        /** Initialize your data structure here. */
        public MyQueue() {
            inputStack = new Stack<>();
            outputStack = new Stack<>();
        }

        /** Push element x to the back of queue. */
        public void push(int x) {
            while(!outputStack.empty()){
                inputStack.push(outputStack.pop());
            }
            inputStack.push(x);
        }

        /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
        public int pop() {
            while(!inputStack.empty()){
                outputStack.push(inputStack.pop());
            }
            return outputStack.pop();
        }

        /** Get the front element. */
        public int peek() {
            while(!inputStack.empty()){
                outputStack.push(inputStack.pop());
            }
            return outputStack.peek();
        }

        /** Returns whether the queue is empty. */
        public boolean empty() {
            return inputStack.empty() && outputStack.empty();
        }
    }

复杂度

空间复杂度:O(N),需要存储N个元素的栈

时间复杂度:摊还复杂度 O(1),最坏复杂度O(N)

摊还复杂度

摊还分析给出了所有操作的平均性能。摊还分析的核心在于，最坏情况下的操作一旦发生了一次，那么在未来很长一段时间都不会再次发生，这样就会均摊每次操作的代价。如果单次出队的最坏情况为O(n),但是需要N次入栈才能带来一次出栈的O(N),所以最终摊还复杂度为O(1)