20210305 LeetCode 每日一题，冲！｜刷题打卡

题目描述

Leetcode 链接：232. 用栈实现队列（easy）

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列的支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
• int pop() 从队列的开头移除并返回元素
• int peek() 返回队列开头的元素
• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，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。

进阶：

• 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

示例：

输入：
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

提示：

• 1 <= x <= 9
• 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
• 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）

JavaScript 模板：

/**
 * Initialize your data structure here.
 */
var MyQueue = function() {

};

/**
 * Push element x to the back of queue. 
 * @param {number} x
 * @return {void}
 */
MyQueue.prototype.push = function(x) {

};

/**
 * Removes the element from in front of queue and returns that element.
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.pop = function() {

};

/**
 * Get the front element.
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.peek = function() {

};

/**
 * Returns whether the queue is empty.
 * @return {boolean}
 */
MyQueue.prototype.empty = function() {

};

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

思路分析

吼吼今天的每日一题我又可以冲了！试了一下 JavaScript 自带的 push 和 shift，很快嘛，三行代码就搞定了，速度击败 99+，就是不太讲武德。下面我们正式开始吧。

题目要求使用两个栈来模拟队列队列。我的想法是用一个 stackIn 栈来接收 push 进来的数据，用另一个 stackOut 栈来 shift（题目中为 pop）出队列中的数据。

push 入队列的方法很简单，使用数组自带的 push 方法即可，主要的代码都集中在了 shift 的部分。

在 shift 时，会先判断 stackOut 是否为空，若为空则会将 stackIn 部分的值一个一个传入 stackOut，然后 stackOut 的排序就会和 stackIn 原本的排序相反了。这时候 stackOut 就相当于一个反过来的队列，我们只需要 pop 其最后一个值即可，以下为实现部分：

1. 初始化两个栈：

var MyQueue = function() {
  this.stackIn = [];
  this.stackOut = [];
};

2. push 方法：

MyQueue.prototype.push = function (x) {
  this.stackIn.push(x);
};

3. shift 方法：

MyQueue.prototype.pop = function () {
  if (!this.stackOut.length) {
    while (this.stackIn.length) {
      this.stackOut.push(this.stackIn.pop());
    }
  }
  return this.stackOut.pop();
};

4. peek 方法：

MyQueue.prototype.peek = function () {
  if (!this.stackOut.length) {
    while (this.stackIn.length) {
      this.stackOut.push(this.stackIn.pop());
    }
  }
  return this.stackOut[this.stackOut.length - 1];
};

时间复杂度为 O(1)，虽然乍一看有一个 while 循环，不过其实每个元素最多只会出入栈两次；

空间复杂度为 O(n)，维护了两个栈

优化一下

我们其实可以发现 peek 和 pop 的部分拥有许多相同的代码，它们的目的都是为了将 stackIn 中的元素转入 stackOut。所以我们可以将这一部分提取出来，然后减少重复的代码：

MyQueue.prototype.move = function() {
  if (!this.stackOut.length) {
    while (this.stackIn.length) {
      this.stackOut.push(this.stackIn.pop());
    }
  }
}

这样在 peek 和 pop 中的代码就更为简洁了：

MyQueue.prototype.pop = function () {
  this.move();
  return this.stackOut.pop();
};

MyQueue.prototype.peek = function () {
  this.move();
  return this.stackOut[this.stackOut.length - 1];
};

完整代码

/**
 * Initialize your data structure here.
 */
var MyQueue = function () {
  this.stackIn = [];
  this.stackOut = [];
};

/**
 * Push element x to the back of queue.
 * @param {number} x
 * @return {void}
 */
MyQueue.prototype.push = function (x) {
  this.stackIn.push(x);
};

/**
 * Removes the element from in front of queue and returns that element.
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.pop = function () {
  this.move();
  return this.stackOut.pop();
};

/**
 * Get the front element.
 * @return {number}
 */
MyQueue.prototype.peek = function () {
  this.move();
  return this.stackOut[this.stackOut.length - 1];
};

/**
 * Returns whether the queue is empty.
 * @return {boolean}
 */
MyQueue.prototype.empty = function () {
  return !this.stackOut.length && !this.stackIn.length;
};

MyQueue.prototype.move = function () {
  if (!this.stackOut.length) {
    while (this.stackIn.length) {
      this.stackOut.push(this.stackIn.pop());
    }
  }
};

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

总结一下

今天的 LeetCode 每日一题可以稍微放松一下了 ( •̀ ω •́ )✧

小伙伴们一起来用 JavaScript 刷算法吧：LeetCode-JavaScript

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