【九度OJ1512】|【劍指offer7】用兩個棧實現一個隊列

始終維護s1做爲存儲空間，以s2做爲臨時緩衝區。

入隊時，將元素壓入s1。

出隊時，將s1的元素逐個「倒入」（彈出並壓入）s2，將s2的頂元素彈出做爲出隊元素，以後再將s2剩下的元素逐個「倒回」s1。

見下面示意圖：

 

 

上述思路，可行性毋庸置疑。但有一個細節是能夠優化一下的。即：在出隊時，將s1的元素逐個「倒入」s2時，原在s1棧底的元素，不用「倒入」s2（即只「倒」s1.Count()-1個），可直接彈出做爲出隊元素返回。這樣能夠減小一次壓棧的操做。約有一半人，經提示後能意識到此問題。

 

上述思路，有些變種，如：

入隊時，先判斷s1是否爲空，如不爲空，說明全部元素都在s1，此時將入隊元素直接壓入s1；如爲空，要將s2的元素逐個「倒回」s1，再壓入入隊元素。

出隊時，先判斷s2是否爲空，如不爲空，直接彈出s2的頂元素並出隊；如爲空，將s1的元素逐個「倒入」s2，把最後一個元素彈出並出隊。

有些人能同時想到大衆方法和變種，應該說頭腦仍是比較靈光的。

 

相對於第一種方法，變種的s2好像比較「懶」，每次出隊後，並不將元素「倒回」s1，若是遇上下次仍是出隊操做，效率會高一些，但下次若是是入隊操做，效率不如第一種方法。我有時會讓面試者分析比較不一樣方法的性能。我感受（沒作深刻研究），入隊、出隊操做隨機分佈時，上述兩種方法整體上時間複雜度和空間複雜度應該相差無幾（無非多個少個判斷）。

 

真正性能較高的，實際上是另外一個變種。即：

入隊時，將元素壓入s1。

出隊時，判斷s2是否爲空，如不爲空，則直接彈出頂元素；如爲空，則將s1的元素逐個「倒入」s2，把最後一個元素彈出並出隊。

這個思路，避免了反覆「倒」棧，僅在須要時才「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;

/**
 * 用兩個棧實現一個隊列
 * 須要入隊的時候把s2倒入s1
 * 須要出隊的時候把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;

/**
 * 用兩個棧實現一個隊列
 * s1一直入隊
 * s2一直出隊當s2爲空時把s1所有倒入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);
			}
		}
	}
}

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