剑指offer#09. 用两个栈实现队列

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题目描述：

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1：

输入：
[“CQueue”,“appendTail”,“deleteHead”,“deleteHead”]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例 2：

输入：
[“CQueue”,“deleteHead”,“appendTail”,“appendTail”,“deleteHead”,“deleteHead”]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

解题思路

首先理解题目所给实例的字符串数组的意思：CQueue初始化、appendTail入队、deleteHead出队并返回出队元素。也就是说字符串数组就是记录操作的指令，而输入的int数组包含需要入队的元素。这里要注意输出的数组，它并不是指当前队列内元素的状态，而是仅仅指每一个操作的返回情况，实际上只有deleteHead有返回情况。
其次就是用双栈实现队列的进队入队的思路了。要清楚这两种数据结构的特点，栈是先进后出，队列是先进先出。显然单一的栈是不能实现队列的进队入队操作滴～那么如何利用双栈呢？举一个例子，1，2，3元素按序进入第一个栈input，此时input从栈顶到栈底的元素依次为3，2，1。现在想要实现出队顺序为1，2，3，将第一个栈的元素依次出栈并入栈到第二个栈output，此时output从栈顶到栈底的元素依次为1，2，3，显然此时出栈的顺序为1，2，3，即利用了双栈实现了队列操作。
最后就是三个函数的功能设计了。

题目不要求我们在初始化时候做事情，所以构造函数CQueue可以不用管；

根据实例我们发现入队appendTail不要求返回值，仅仅进队就好。所以一行入栈代码即可解决；

deleteHead出队操作就需要一丢丢分析了，不仅要求元素出队，还要返回出队的元素，而且队空时要返回-1

if-else逻辑

如果input和output均为空，说明此时队列为空，返回-1；

否则无论此时input是否为空，只要output不为空，就说明output还有未出栈的元素，优先操作output；

否则，output为空而input不为空，需要将input元素全部压入output中，再操作output。

现在给出c++和JavaScript版本代码～

c++

class CQueue {
    
    
public:
    CQueue() {
    
    

    }
    
    void appendTail(int value) {
    
    
        input.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
    
    
        if(input.empty() && output.empty()) //双栈均为空
            return -1;
        else if(!output.empty()){
    
              //output栈不为空，说明还有未出队的元素
            int result = output.top();
            output.pop();
            return result;
        }
        else{
    
                                 //output栈为空，再执行删除需要input元素出栈入栈
            while(!input.empty()){
    
    
                int value = input.top();
                input.pop();
                output.push(value);
            }

            int result = output.top();
            output.pop();
            return result;
        }
        
    }
private:
    stack<int> input;
    stack<int> output;
};

JavaScript

var CQueue = function() {
    
    
    this.output = [];
    this.input = [];
};

/** 
 * @param {number} value
 * @return {void}
 */
CQueue.prototype.appendTail = function(value) {
    
    
    this.input.push(value);
};

/**
 * @return {number}
 */
CQueue.prototype.deleteHead = function() {
    
    
    const {
    
    input, output} = this;       //es6 解构赋值
    if(!output.length && !input.length){
    
    
        return -1;
    }
    else if(output.length){
    
    
        return output.pop();
    }
    else{
    
    
        while(input.length){
    
    
            output.push(input.pop());
        }
        return output.pop();
    }
};

如果有错误或者不严谨的地方，请务必给予指正，十分感谢。
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