剑指offer面试题7（java实现）：用两个栈实现队列

题目

用两个栈实现一个队列。请实现它的两个函数appendTail和deleteHead，分别完成在队列尾部插入节点和在队列头部删除节点的功能。

思路

先了解一下，栈与队列之间的不同，栈的结构决定它具有“后进先出”的入栈出栈特点，而队列则是有“先进先出”的特点。设想一下，如果对一种数据进行一次入栈操作，紧接着在对第一次入栈的数据进行二次入栈，这样出栈的顺序相对于原数据就可以认为是“先进先出”啦，实现了队列的功能。 



通过分析，我们总结一下用两个栈实现队列中的两个方法的思路： 

1. 插入元素的方法： 

先在两个栈中选择一个作为插入栈（其中的数据是原始数据经过一次入栈），另一个则为删除栈（其中的数据是经过二次入栈操作的，可以认为是队列中的数据），然后在插入栈中插入要插入的元素即可。 

2. 删除元素的方法： 

相对于插入方法，删除元素的方法要复杂一些。 

检测一下删除栈中有没有元素，如果有元素的话则直接删除；如果没有数据，需要将插入栈的数据入栈至此删除栈完成二次入栈动作，达成“先进先出”的效果。

代码实现

public class Queue{
private Stack<String> a;//插入栈
private Stack<String> b;//删除栈
public static void main(String[] args) {
uestion007 queue = new Question007();
queue.appendTail("a");
queue.appendTail("b");
queue.appendTail("c");
queue.appendTail("d");
queue.appendTail("e");
while (!queue.isEmpty()) {
System.out.println(queue.deleteHead());
}
}
public Question007() {
a = new Stack<String>();
b = new Stack<String>();
}
public void appendTail(String string) {
a.push(string);
}
public String deleteHead() {
if (b.isEmpty()) {
while (!a.isEmpty()) {
b.push(a.pop());
}
}
return b.pop();
}

public boolean isEmpty() {
return b.isEmpty() && a.isEmpty();
}
}

扩展题目

设想一下使用两个队列来实现一个栈的结构。

思路

必须要提的是栈是“后进先出”的结构，而队列是“先进先出”的结构。用两个队列实现一个栈，需要交替使用这两个队列，例如序列为{1，2，3，4}，有两个队列a,b.刚开始啊a,b两个队列都是空的，任取一个队列使用，这里选用队列a，将第一个元素插入a，当第二个元素需要插入时，同样需要找一个空的队列，这里只有b，然后将a中的元素移出队列，同时插入b中，这时候b中从头到尾的元素为2，1.接下来第三个元素同样找一个空的队列插入数据，将不空的队列中的元素插入先前找到的空队列。以此类推，每一个过程结束的时候，均有一个空队列（作为下一次插入数据的队列）和一个不空队列（删除数据的队列）。

整个过程如下： 

代码实现

public class Stack {
private Queue<String> a;
private Queue<String> b;

public Stack () {
a = new LinkedList<String>();
b = new LinkedList<String>();
}
public void push(String string) {
if (a.isEmpty() && b.isEmpty()) {
b.offer(string);//这里选用了b队列
} else if (a.isEmpty()) {
a.offer(string);
while (!b.isEmpty()) {
a.offer(b.poll());
}
} else {
b.offer(string);
while (!a.isEmpty()) {
b.offer(a.poll());
}
}
}

public String pop() {
if (a.isEmpty() && b.isEmpty()) {
return null;
} else if (!a.isEmpty()) {
return a.poll();
} else {
return b.poll();
}
}

public boolean isEmpty() {
return a.isEmpty() && b.isEmpty();
}
}