【leetcode】18.栈&队列-用两个栈实现队列

题目

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 )
难易程度：easy

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/yong-liang-ge-zhan-shi-xian-dui-lie-lcof
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题解

分析

首先明确，栈的特点是先进后出；队列的特点是先进先出。
要想用栈实现队列的特性，必须将最先进入的元素放在栈顶、最后放入的元素放在栈低。如何操作呢？题中给出的是两个栈实现一个队列，这时候，我们就需要利用另外一个栈了，假设我们有两个栈stack1和stack2，设stack1为操作栈，stack2为辅助栈。将一个元素加入到stack1中，我们可以借助stack2：

1. 如果stack1为空，则直接将元素value push到stack1中，这时stack1栈顶&栈低是同一个元素
2. 如果stack1不为空，则将stack1中的元素一次push到stack2中，此时，stack1为空，新元素value push到stack1中
3. 将stack2中的元素写回stack1, stack2此次写入辅助使命完成。

上面描述了写入流程，那么读取呢？更简单，直接正常操作stack1即可。

另外，可以维护一个队列长度变量len可以O(1)时间获取队列长度用于判断队列是否为空。

时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(N)

代码

class CQueue {
    stack<int> stack1;
    stack<int> stack2;
    int len;
public:
    CQueue() {
        stack1 = stack<int>();
        stack2 = stack<int>();
        len = 0;
    }
    
    void appendTail(int value) {
        if (len == 0) {
            stack1.push(value);
        } else {
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
            stack1.push(value);
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                stack1.push(stack2.top());
                stack2.pop();
            }
        }
        len++;
    }
    
    int deleteHead() {
        int res = -1;
        if (len > 0) {
            res = stack1.top();
            stack1.pop();
            len--;
        }
        return res;
    }
};

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue* obj = new CQueue();
 * obj->appendTail(value);
 * int param_2 = obj->deleteHead();
 */