225.用队列实现栈

难度：容易

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：

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

**进阶：**你能否仅用一个队列来实现栈。

解题思路

这是一道模拟题，不涉及到具体算法，考察的就是对栈和队列的掌握程度。

队列的特性是 FIFO（先入先出），而栈的特性是 FILO（先入后出）。

知道两者特性之后，我们只需要用 一个队列 来模拟栈的特性就可以了。

push 数据的时候，将数据添加到队列尾部
pop 数据的时候，将队列头部的元素（除了最后一个元素外）重新添加到队列尾部，再从队列头部弹出原来在队列尾部的元素
top 和 pop 函数功能类似，区别在于弹出原来在队列尾部的元素之后，还要将该元素重新添加到队列尾部
判断栈是否为空，只需要判断队列是否为空即可

注意：我们虽然使用双端队列 Deque，但这里队列只能使用单向队列的特性。

我的代码

java

class MyStack {
    Deque<Integer> deque;

    public MyStack() {
        deque = new LinkedList<Integer>();
    }

    public void push(int x) {
        deque.push(x);
    }

    public int pop() {
        for (int i = 0; i < deque.size() - 1; i++) {
            Integer x = deque.pollFirst();
            deque.push(x);
        }
        return deque.pollFirst();
    }

    public int top() {
        Integer x = null;
        for (int i = 0; i < deque.size(); i++) {
            x = deque.pollFirst();
            deque.push(x);
        }
        return x;
    }

    public boolean empty() {
        return deque.isEmpty();
    }
}

时间复杂度：push() 操作为 O(1)，pop() 和 peek() 操作都是 O(n)

空间复杂度：O(n)

另一种做法

上述做法中 pop 和 top 方法中的遍历操作导致了较高的时间复杂度。

这是因为每次执行这些操作时，都需要遍历整个队列以达到栈顶元素。

如何使 pop 和 top 操作更加高效呢？我们可以从 push 操作入手，保证队列前端的元素是最后入栈的元素即可。

push 操作时，首先获得 push 前队列内的元素个数 n，然后将元素添加到队尾，再将队列中的前 n 个元素（即除了新入栈的元素之外的全部元素）依次从队列头部弹出并添加到队尾，此时队列的前端的元素即为新入栈的元素，且 队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。

由于每次 push 操作都确保了队列的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除队列的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得队列的前端元素并返回即可（不用移除元素）。

代码展示

java

class MyStack {
    Deque<Integer> deque;

    public MyStack() {
        deque = new LinkedList<Integer>();
    }

    public void push(int x) {
        deque.push(x);
        for (int i = 0; i < deque.size() - 1; i++) {
            x = deque.pollFirst();
            deque.push(x);
        }
    }

    public int pop() {
        return deque.pollFirst();
    }

    public int top() {
        return deque.peekFirst();
    }

    public boolean empty() {
        return deque.isEmpty();
    }
}

时间复杂度：push() 操作为 O(n)，pop() 和 peek() 操作都是 O(1)

空间复杂度：O(n)

总结

在工业级别代码开发中，最忌讳的就是实现一个类似的函数，直接把代码粘过来改一改就完事了。

这样的项目代码会越来越乱，一定要懂得复用，功能相近的函数要抽象出来，不要大量的复制粘贴，很容易出问题！（踩过坑的人自然懂）

工作中如果发现某一个功能自己要经常用，同事们可能也会用到，自己就花点时间把这个功能抽象成一个好用的函数或者工具类，不仅自己方便，也方便了同事们。

同事们就会逐渐认可你的工作态度和工作能力，自己的口碑都是这么一点一点积累起来的！在同事圈里口碑起来了之后，你就发现自己走上了一个正循环，以后的升职加薪才少不了你！

225.用队列实现栈 ​

解题思路 ​

我的代码 ​

另一种做法 ​

代码展示 ​

总结 ​

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