题目描述

使用栈实现队列的下列操作：

• push(x) – 将一个元素放入队列的尾部。
• pop() – 从队列首部移除元素。
• peek() – 返回队列首部的元素。
• empty() – 返回队列是否为空。

样例

MyQueue queue = new MyQueue();

queue.push(1);
queue.push(2);  
queue.peek();  // 返回 1
queue.pop();   // 返回 1
queue.empty(); // 返回 false

说明:

• 你只能使用标准的栈操作 – 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
• 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
• 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）。

算法分析

用两个栈a，b模拟队列，a是存元素的栈，b是辅助栈（工具人）

• 1、push(int x)：直接将元素加入到a栈中
• 2、pop()：假设a栈中有n个元素，则将n - 1个元素先放到b栈存着，弹出a栈的元素，再把b栈的n - 1个元素重新放回a栈中
• 3、peek()：假设a栈中有n个元素，则将n - 1个元素先放到b栈存着，输出a栈的元素，再把b栈的n - 1个元素重新放回a栈中
• 4、empty()：判断a栈是否为空即可

时间复杂度

• push(int x) 和 empty()操作 $O(1)$时间复杂度
• pop()和 peek() 操作 $O(n)$时间复杂度

Java 代码

class MyQueue {
    static Stack<Integer> a = new Stack<Integer>();
    static Stack<Integer> b = new Stack<Integer>();
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {
        a.clear();
        b.clear();
    }

    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        a.add(x);
    }

    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        int n = a.size();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) b.add(a.pop());
        int t = a.pop();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) a.add(b.pop());
        return t;
    }

    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        int n = a.size();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) b.add(a.pop());
        int t = a.peek();
        for(int i = 0;i < n - 1;i ++) a.add(b.pop());
        return t;
    }

    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        return a.isEmpty();
    }
}

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = new MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */