一、题目描述

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例 1：

输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例 2：

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

提示：
1 <= values <= 10000
最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

二、解题思路 & 代码

解题思路：

  1. 栈无法实现队列功能： 栈底元素（对应队首元素）无法直接删除，需要将上方所有元素出栈。
  2. 双栈可实现列表倒序： 设有含三个元素的栈 A = [1,2,3]和空栈 B = []。若循环执行 A 元素出栈并添加入栈 B ，直到栈 A 为空，则 A = [] , B = [3,2,1]，即 栈 B 元素实现栈 A 元素倒序 。
  3. 利用栈 B 删除队首元素： 倒序后，B 执行出栈则相当于删除了 A 的栈底元素，即对应队首元素。


函数设计：
题目只要求实现 加入队尾appendTail() 和 删除队首deleteHead() 两个函数的正常工作，因此我们可以设计栈 A 用于加入队尾操作，栈 B 用于将元素倒序，从而实现删除队首元素。

  1. 加入队尾 appendTail()函数： 将数字 val 加入栈 A 即可。
  2. 删除队首deleteHead()函数： 有以下三种情况。
    1）当栈 B 不为空： B中仍有已完成倒序的元素，因此直接返回 B 的栈顶元素。
    2）否则，当 A 为空： 即两个栈都为空，无元素，因此返回 −1 。
    3）否则： 将栈 A 元素全部转移至栈 B 中，实现元素倒序，并返回栈 B 的栈顶元素。 
class CQueue:
    def __init__(self):
        self.A, self.B = [], []

    def appendTail(self, value: int) -> None:
        self.A.append(value)

    def deleteHead(self) -> int:
        if self.B: return self.B.pop()
        if not self.A: return -1
        while self.A:
            self.B.append(self.A.pop())
        return self.B.pop()

参考

  1. LeetCode题解