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【九度OJ1512】|【剑指offer7】用两个栈实现一个队列

aqia358
 aqia358
发布于 2013/10/17 19:54
字数 868
阅读 78
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始终维护s1作为存储空间,以s2作为临时缓冲区。

入队时,将元素压入s1

出队时,将s1的元素逐个“倒入”(弹出并压入)s2,将s2的顶元素弹出作为出队元素,之后再将s2剩下的元素逐个“倒回”s1

见下面示意图:

 

2Stacks1Queue

 

上述思路,可行性毋庸置疑。但有一个细节是可以优化一下的。即:在出队时,将s1的元素逐个“倒入”s2时,原在s1栈底的元素,不用“倒入”s2(即只“倒”s1.Count()-1个),可直接弹出作为出队元素返回。这样可以减少一次压栈的操作。约有一半人,经提示后能意识到此问题。

 

上述思路,有些变种,如:

入队时,先判断s1是否为空,如不为空,说明所有元素都在s1,此时将入队元素直接压入s1;如为空,要将s2的元素逐个“倒回”s1,再压入入队元素。

出队时,先判断s2是否为空,如不为空,直接弹出s2的顶元素并出队;如为空,将s1的元素逐个“倒入”s2,把最后一个元素弹出并出队。

有些人能同时想到大众方法和变种,应该说头脑还是比较灵光的。

 

相对于第一种方法,变种的s2好像比较“懒”,每次出队后,并不将元素“倒回”s1,如果赶上下次还是出队操作,效率会高一些,但下次如果是入队操作,效率不如第一种方法。我有时会让面试者分析比较不同方法的性能。我感觉(没做深入研究),入队、出队操作随机分布时,上述两种方法总体上时间复杂度和空间复杂度应该相差无几(无非多个少个判断)。

 

真正性能较高的,其实是另一个变种。即:

入队时,将元素压入s1

出队时,判断s2是否为空,如不为空,则直接弹出顶元素;如为空,则将s1的元素逐个“倒入”s2,把最后一个元素弹出并出队。

这个思路,避免了反复“倒”栈,仅在需要时才“倒”一次。

方法二:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.StreamTokenizer;
import java.util.Stack;

/**
 * 用两个栈实现一个队列
 * 需要入队的时候把s2倒入s1
 * 需要出队的时候把s1倒入s2
 * @author aqia358
 *
 */
public class Main {
	
	public static void POP(Stack s){
		if(s.isEmpty())
			System.out.println(-1);
		else
			System.out.println(s.pop());
	}
	
	public static void swap(Stack source, Stack target){
		while(!source.isEmpty())
			target.push(source.pop());
	}
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
		Stack s1 = new Stack();
		Stack s2 = new Stack();
		st.nextToken();
		int n = (int) st.nval;
		while(n > 0){
			n--;
			int value = 0;
			st.nextToken();
			String str = st.sval;
			if(str.equals("PUSH")){
				st.nextToken();
				value = (int)st.nval;
				if(!s2.isEmpty())
					swap(s2,s1);
				s1.push(value);
			}else{
				if(!s1.isEmpty())
					swap(s1,s2);
				POP(s2);
			}
		}
	}

}
方法三:
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.StreamTokenizer;
import java.util.Stack;

/**
 * 用两个栈实现一个队列
 * s1一直入队
 * s2一直出队当s2为空时把s1全部倒入s2
 * @author aqia358
 *
 */
public class Main {
	
	public static void POP(Stack s){
		if(s.isEmpty())
			System.out.println(-1);
		else
			System.out.println(s.pop());
	}
	
	public static void swap(Stack source, Stack target){
		while(!source.isEmpty())
			target.push(source.pop());
	}
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
		Stack s1 = new Stack();
		Stack s2 = new Stack();
		st.nextToken();
		int n = (int) st.nval;
		while(n > 0){
			n--;
			int value = 0;
			st.nextToken();
			String str = st.sval;
			if(str.equals("PUSH")){
				st.nextToken();
				value = (int)st.nval;
				s1.push(value);
			}else{
				if(s2.isEmpty())
					swap(s1,s2);
				POP(s2);
			}
		}
	}
}

参考:http://www.cnblogs.com/wanghui9072229/archive/2011/11/22/2259391.html


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