吴师兄实名吐槽 LeetCode 上的一道题目。。。
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今天分享的题目来源于 LeetCode 上的剑指 Offer 系列 面试题09. 用两个栈实现队列。
题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof/
一、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]
提示:
1 <= values <= 10000
最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用
二、题目解析
实名吐槽这道题目的示例描述,我第一次真的没有看懂是啥意思。。。。
我用大白话来翻译一下 示例 2。
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
这个表示每一次操作的集合数组
[[],[],[5],[2],[],[]]
这个表示每一次操作后对应的参数的集合数组
1、CQueue
首先初始化,没有参数,所以是 []
,然后我们注意到 CQueue()
函数是没有返回值的,用 null 来表示(不要问我为什么用 null 表示。。。)
2、deleteHead
删除操作,没有参数,所以是 []
,根据题意若队列中没有元素,deleteHead
操作返回 -1
,所以输出值为 -1
。
3、appendTail
插入操作,有参数,此时是 5,并且 appendTail()
函数没有返回值的,用 null 来表示。
4、appendTail
插入操作,有参数,此时是 2,并且 appendTail()
函数没有返回值的,用 null 来表示。
5、deleteHead
删除操作,没有参数,所以是 []
,此时队列中有元素,先进入的是 5,后进入的是 2,根据队列 先进先出 的性质,元素 5 出列,所以返回值是 5 。
6、deleteHead
删除操作,没有参数,所以是 []
,此时队列中有元素,只有元素 2,所以返回值是 2 。
基本上看完上面的大白话翻译就可以理解题意,解决问题也不难了。
入队操作
如果是栈的插入操作,那我们可以把元素都先插入到 stack1 中,也就实现了队列的 入队操作 。
出队操作
当 stack2 中不为空时,直接操作,此时在 stack2 中的栈顶元素是最先进入队列的元素,返回该元素即可;
如果 stack2 为空且 stack1 也为空,返回 -1;
如果 stack2 为空且 stack1 不为空,首先需要把 stack1 中的元素逐个弹出并压入到 stack2 中,然后返回 stack2 的栈顶元素即可。
三、动画描述
四、图片描述
五、参考代码
class CQueue {
LinkedList<Integer> stack1;
LinkedList<Integer> stack2;
public CQueue() {
// 初始化 stack1 与 stack2
stack1 = new LinkedList<Integer>();
stack2 = new LinkedList<Integer>();
}
public void appendTail(int value) {
// 直接将元素存放到 stack1 中
stack1.addLast(value);
}
public int deleteHead() {
// stack2 栈不为空,直接操作,返回 stack2 的栈顶元素
if(!stack2.isEmpty()) {
return stack2.removeLast();
}
// 走到这一步的时候,stack2 是为空的状态
// 根据题意,当 stack1 为空时,直接返回 -1
if(stack1.isEmpty()){
return -1;
}
// 将 stack1 中的元素依次倒序放入 stack2 中
while(!stack1.isEmpty()){
stack2.addLast(stack1.removeLast());
}
// 返回 stack2 的栈顶元素
return stack2.removeLast();
}
}
六、复杂度分析
插入元素操作
时间复杂度:O(N)。插入元素时,对于已有元素,每个元素都要弹出栈两次,压入栈两次,因此是线性时间复杂度。
空间复杂度:O(N)。需要使用额外的空间存储已有元素。
删除元素操作
时间复杂度:O(1)。判断元素个数和删除队列头部元素都使用常数时间。
空间复杂度:O(1)。从第一个栈弹出一个元素,使用常数空间。
七、相关标签
栈
队列
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