算法思想:双栈(此题已明确解题方法即双栈)

解题思路:

借助栈的先进后出规则模拟实现队列的先进先出
1、当插入时,直接插入 stack1
2、当弹出时,当 stack2 不为空,弹出 stack2 栈顶元素,如果 stack2 为空,将 stack1 中的全部数逐个出栈入栈 stack2,再弹出 stack2 栈顶元素

图解


代码展示:

Python版本
class Solution:
    def __init__(self):
        self.stack1 = []
        self.stack2 = []
    def push(self, node):
        # write code here
        self.stack1.append(node)
    def pop(self):
        # return xx
        if self.stack2 == []:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2.pop()
JAVA版本:
import java.util.Stack;

public class Solution {
    Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
    
    public void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }
    
    public int pop() {
        if (stack2.size() <= 0){
            while (stack1.size() != 0){
                stack2.push(stack1.pop());
            }
        }
        return stack2.pop();
    }
}
C++版本:
class Solution
{
public:
    void push(int node) {
        stack1.push(node);
    }

    int pop() {
        if (stack2.empty()) {
            while (!stack1.empty()) {
                stack2.push(stack1.top());
                stack1.pop();
            }
        }
        int node = stack2.top();
        stack2.pop();
        return node;
    }

private:
    stack<int> stack1;
    stack<int> stack2;
};

复杂度分析:

时间复杂度:对于插入和删除操作,时间复杂度均为 O(1)。插入不多说,对于删除操作,虽然看起来是 O(n)O(n) 的时间复杂度,但是仔细考虑下每个元素只会「至多被插入和弹出 stack2 一次」,因此均摊下来每个元素被删除的时间复杂度仍为 O(1)。
空间复杂度O(N):辅助栈的空间,最差的情况下两个栈共存储N个元素