用队列实现栈

题目来源

力扣（LeetCode）：用队列实现栈

题目描述

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
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。
• 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）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。

示例1

输入

[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]

输出

[null, null, null, 2, 2, false]

解释

MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示

• 1 <= x <= 9
• 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
• 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

思路分析

三种思路：

• 两个队列实现，入栈时搬移元素：分别定义两个队列q1、q2，每次入时在q2进行push，然后将q1中的元素搬移到q2，调用swap交换q1和q2，这样就实现了后插入的元素在队列q1的头部，出栈和获取头部元素时调用q1的push和front即可。
• 两个队列实现，出栈时搬移元素：入栈只在q1进行，出栈时将q1元素搬移到q2中，q1中仅保留一个元素，该元素便是要出栈的元素。然后交换q1和q2，保证有效元素始终在q1中，而每次新入栈的元素都在q2的尾部，获取栈顶元素时调用q1的back即可。
• 一个队列实现栈：每次入栈前，保存队列中元素个数sz，入队列以后，将队列前sz个元素进行出队列和入队列，保证每次新入队列的元素都在队列头部，模拟实现了栈。出栈和获取栈顶的操作在队列的front位置进行操作即可。

代码展示

入栈时搬移元素

class MyStack {
private:
    queue<int> q1,q2;
public:

    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        q2.push(x);
        int sz=q1.size();
        for(int i=0;i<sz;i++)
        {
            q2.push(q1.front());
            q1.pop();
        }
        q1.swap(q2);
    }
    
    int pop() {
      int ret=q1.front();
      q1.pop();
      return ret;
    }
    
    int top() {
        return q1.front();
    }
    
    bool empty() {
        return q1.empty();
    }
};

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出栈时搬移元素

class MyStack {
private:
    queue<int> q1,q2;
public:
   
    MyStack() {
    }
    void push(int x) {
        q1.push(x);
    } 
    //出栈进行元素搬移，仅保留一个要出栈的元素
    int pop() {
        int sz=q1.size()-1;
        for(int i=0;i<sz;i++)
        {
            q2.push(q1.front());
            q1.pop();
        }
        int ret=q1.front();
        q1.pop();
        q1.swap(q2);
        return ret;
    }
    
    int top() {
        return q1.back();
    }
    
    bool empty() {
        return q1.empty();
    }
};
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一个队列实现栈

class MyStack {
private:
    queue<int> q ;
public:

    MyStack() {

    }
    void push(int x) {
       int sz=q.size();
       q.push(x);
       for(int i=0;i<sz;i++)
       {
           q.push(q.front());
           q.pop();
       }
    }
    
    int pop() {
        int ret=q.front();
        q.pop();
        return ret;
    }
    
    int top() {
        return q.front();
    }
    
    bool empty() {
        return q.empty();
    }
};

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