[剑指 Offer 第 2 版第 9 题] “用两个栈实现队列”做题记录

[剑指 Offer 第 2 版第 9 题] “用两个栈实现队列”做题记录

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题目描述

用两个栈来实现一个队列，完成队列的 Push 和 Pop 操作。 队列中的元素为 int 类型。

求解思路与关键

• 相关的练习还有 LeetCode 第 232 题，还有第 225 题。
• 在这里我设置了一个“上一次的操作”作为状态。具体应用如下：

如果“上一次的操作”是 push：
1、我继续 push 的时候，就可以继续往栈里存数据；
2、但是如果我 pop 的话，就要把“栈底”的元素拿出来，拿出之前，要把“栈底”以上的所有元素弹出到另一个栈中。此时，如果继续出队的话，就从临时栈中陆续弹出“栈顶”元素就可以了。

如果“上一次的操作”是 pop：
1、如果我继续 pop，因为在上一次 pop 的时候，就把之前那个栈中的元素全部弹出到一个新的栈，此时这个新栈继续弹出“栈顶”元素，其实就是原来入队的顺序；
2、如果我 push，就得恢复之前入队的顺序，因此，要把这个栈中的数据全部弹出到之前入队的那个栈。

总而言之，我们可以准备两个栈 stack1 和 stack2 ：
1、使用 stack1 专门用于 push 的时候用，要“出队”之前，全部弹出到 stack2，从 stack2 弹出 ；
2、使用 stack2 专门用于 pop 的时候用，要“入队”之前，全部弹出到 stack1，从 stack1 压入 。

参考解答

参考解答1

import java.util.Stack;

public class Solution {
    /**
     * 专门 push 的时候用
     */
    private Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    /**
     * 专门 pop 的时候用
     */
    private Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();

    private State lastState = State.PUSH;

    enum State {
        PUSH, POP
    }

    public void push(int node) {
        if (lastState == State.PUSH) {
            stack1.add(node);
        } else {
            assert lastState == State.POP;
            // 如果上一步是 pop 的话，
            while (!stack2.isEmpty()) {
                stack1.add(stack2.pop());
            }
            stack1.add(node);
            lastState = State.PUSH;
        }
    }

    public int pop() {
        if (lastState == State.POP) {
            if (stack2.empty()) {
                throw new IllegalArgumentException("queue is empty");
            }
            return stack2.pop();
        } else {
            // 如果上一步是 PUSH 的话
            while (!stack1.empty()) {
                stack2.add(stack1.pop());
            }
            lastState = State.POP;
            return stack2.pop();
        }
    }
}