第四期：栈与队列的交换游戏

PS：每道题解题方法不唯一，欢迎讨论！每道题后都有解析帮助你分析做题，答案在最下面，关注博主每天持续更新。

1. 用队列实现栈

题目描述
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 peek() 返回栈顶元素。
• boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false
  示例
  请设计出可以满足上述要求的代码
  解析

1. 做这道题可能比较绕，为了满足栈后入先出，在使用队列实现栈时，应满足队列前端的元素是最后入栈的元素,我们可以使用两个队列q1，q2实现栈的操作。
2. 当实现入栈时，将元素放入有元素的队列中，如果两个队列都为空，我们可以放入任意一个，这里我们把它放入q1中。
3. 当实现出队列时，我们可以把有元素的队列元素依次放入到另一个队列中，当这个队列就剩一个元素，就不要在放了，这个元素就是要出的元素。
4. 重复以上操作，便用队列实现了栈。

2. 用栈实现队列

题目描述
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）。
实现 MyQueue 类：

• void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
• int pop() 从队列的开头移除并返回元素
• int peek() 返回队列开头的元素
• boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
  示例
  请设计出可以满足上述要求的代码
  解析

1. 如果第一次看到这题，你可能会有点蒙，但这很正常，这个题其实也不难。为了满足队列的先入先出，我们可以使用两个栈，一个放一个出，s1，s2。
2. 当放元素的时候，可以放入任意栈，我们这里放入s1，s2实现出。
3. 当出元素的时候，如果s2中没有元素，我们将s1中的元素全部放入s2，这样元素便倒置，再次出栈的时候就刚好对应上了先入先出，如果s2中有元素，我们便出s2的元素。
4. 重复以上操作。

3. 答案

3.1 用队列实现栈

class MyStack {
    
    
    public Queue<Integer> q1;
    public Queue<Integer> q2;

    public MyStack() {
    
    
        q1 = new LinkedList<>();
        q2 = new LinkedList<>();
    }
    //放
    public void push(int x) {
    
    
        if(!q1.isEmpty()){
    
    
            q1.offer(x);
        }else if(!q2.isEmpty()){
    
    
            q2.offer(x);
        }else{
    
    
            q1.offer(x);
        }
    }
    //出
    public int pop() {
    
    
        if(empty()){
    
    
            return -1;
        }
        if(!q1.isEmpty()){
    
    
            int len = q1.size();
            for(int i = 0; i < len - 1; i++){
    
    
                int x = q1.poll();
                q2.offer(x);
            }
            return q1.poll();
        }
        if(!q2.isEmpty()){
    
    
            int len = q2.size();
            for(int i = 0; i < len - 1; i++){
    
    
                int x = q2.poll();
                q1.offer(x);
            }
            return q2.poll();
        }
        return -1;
    }
    
    public int top() {
    
    
        if(empty()){
    
    
            return -1;
        }
        if(!q1.isEmpty()){
    
    
            int x = 0;
            int len = q1.size();
            for(int i = 0; i < len; i++){
    
    
                x = q1.poll();
                q2.offer(x);
            }
            return x;
        }
        if(!q2.isEmpty()){
    
    
            int x = 0;
            int len = q2.size();
            for(int i = 0; i < len; i++){
    
    
                x = q2.poll();
                q1.offer(x);
            }
            return x;
        }
        return -1;
    }
    
    public boolean empty() {
    
    
        return (q1.size() == 0 && q2.size() == 0);
    }
}

3.2 用栈实现队列

class MyQueue {
    
    
    public Stack<Integer> s1;
    public Stack<Integer> s2;
    public MyQueue() {
    
    
        s1 = new Stack<>();
        s2 = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
    
    
        s1.push(x);
    }
    
    public int pop() {
    
    
        if(empty()){
    
    
            return -1;
        }
        if(s2.isEmpty()){
    
    
            while(!s1.isEmpty()){
    
    
                int x = s1.pop();
                s2.push(x);
            }            
        }
        return s2.pop();
    }
    
    public int peek() {
    
    
        if(empty()){
    
    
            return -1;
        }
        if(s2.isEmpty()){
    
    
            while(!s1.isEmpty()){
    
    
                int x = s1.pop();
                s2.push(x);
            }            
        }
        return s2.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
    
    
        return s1.isEmpty() && s2.isEmpty();
    }
}