【数据结构与算法】队列与栈经典题总结

1. 用队列实现栈
2. 最小栈

用队列实现栈

题目描述：

使用队列实现栈的下列操作：

push(x) -- 元素 x 入栈
pop() -- 移除栈顶元素
top() -- 获取栈顶元素
empty() -- 返回栈是否为空
注意:

你只能使用队列的基本操作-- 也就是 push to back, peek/pop from front, size, 和 is empty 这些操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
你可以假设所有操作都是有效的（例如, 对一个空的栈不会调用 pop 或者 top 操作）。

示例：

思想：

除了第一个元素，其它元素入队出队插入两次，即可实现栈的结构

代码：

class MyStack {
    Queue<Integer> queue;
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        queue.add(x);
        int n = queue.size();
        while(--n>0){
            queue.add(queue.poll());
        }
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        return queue.poll();
    }
    
    /** Get the top element. */
    public int top() {
        return queue.peek();
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}

最小栈

LeetCode：最小栈

题目描述：

设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

push(x) —— 将元素 x 推入栈中。
pop() —— 删除栈顶的元素。
top() —— 获取栈顶元素。
getMin() —— 检索栈中的最小元素。

示例：

输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

思想：

评论区偷来的方法，很巧妙。每次遇到比min更小的x时，插入两次，min一次，x一次。使用min记录当前最小值。当然pop的时候要连续pop两次，第二次pop的值最为次最小值，即新的min。

代码：

class MinStack {
    Stack<Integer> stack;
    int min = Integer.MAX_VALUE;
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        if(x<=min){
            stack.push(min);
            min = x;
        }
        stack.push(x);
    }
    
    public void pop() {
        if(stack.pop()==min){
            min = stack.pop();
        }
    }
    
    public int top() {
        return stack.peek();
    }
    
    public int getMin() {
        return min;
    }
}