两个栈实现一个队列功能
2017-07-11 11:54
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今天看到一道题目:使用栈实现一个队列功能。用C++来描述大致是这样的:已知下面Stack类及其3个方法Push、Pop和 Count,请用2个Stack实现Queue类的入队(Enqueue)出队(Dequeue)方法
看到这样的题目,大多数人的思路是: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。
如下面示意图:
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。
对于上述思路,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。
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。但是自己感觉,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。
参考:http://www.cnblogs.com/wanghui9072229/archive/2011/11/22/2259391.html
class Stack { … public: void Push(int x); // Push an element in stack; int Pop(); // Pop an element out of stack; int Count() const; // Return the number of the elements in stack; … }; class Queue { … public: void Enqueue(int x); int Dequeue(); private: Stack s1; Stack s2; … };
看到这样的题目,大多数人的思路是: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。
如下面示意图:
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。
对于上述思路,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。
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。但是自己感觉,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。
参考:http://www.cnblogs.com/wanghui9072229/archive/2011/11/22/2259391.html
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