【Java数据结构】详解Stack与Queue（四）

🔒文章目录：

1.❤️❤️前言~🥳🎉🎉🎉

2.用队列实现栈

3.用栈实现队列

4.栈和队列存放null

5.总结

1.❤️❤️前言~🥳🎉🎉🎉

Hello, Hello~ 亲爱的朋友们👋👋，这里是E绵绵呀✍️✍️。

如果你喜欢这篇文章，请别吝啬你的点赞❤️❤️和收藏📖📖。如果你对我的内容感兴趣，记得关注我👀👀以便不错过每一篇精彩。

当然，如果在阅读中发现任何问题或疑问，我非常欢迎你在评论区留言指正🗨️🗨️。让我们共同努力，一起进步！

加油，一起CHIN UP！💪💪

🔗个人主页：E绵绵的博客
📚所属专栏：

1. JAVA知识点专栏

深入探索JAVA的核心概念与技术细节

2.JAVA题目练习

实战演练，巩固JAVA编程技能

3.c语言知识点专栏

揭示c语言的底层逻辑与高级特性

4.c语言题目练习

挑战自我，提升c语言编程能力

📘 持续更新中，敬请期待❤️❤️

这篇文章我们将给大家带来队列和栈的两道练习题，帮助大家更好应用队列和栈。

借鉴文章：【Java---数据结构】队列-CSDN博客

2.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 top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
注意：

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

一个空的栈不会调用pop和top。

📋题目示例

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

⏳解题思路

栈：先进后出
队列：先进先出

创建两个队列，分别为队列1、队列2。无论出栈还是入栈都操作的是不为空的队列。

元素入栈时，将元素存放到不为空的队列中。一开始两个队列都为空，那么就指定其中一个队列进行入队操作。

元素出栈时，找到不为空的队列，将队列中size-1个元素先转移到另一个队列中（转移：通过遍历队列，将出队的每一个元素先存放到一个变量中，再将该变量插入到另外一个队列中），剩下的一个元素就是要出栈的元素，所以将剩下的一个进行出队操作。

获取栈顶元素时，将队列中size个元素先转移到另一个队列中，返回保存转移元素的变量。（最终保存的是队列的最后一个元素，即为栈顶元素）。

当两个队列都为空时，此时可以判断出栈为空。

代码示例 （包含测试模拟的栈功能是否实现的代码）

class MyStack {Queue<Integer> queue1;Queue<Integer> queue2;public MyStack() {queue1 =new LinkedList<>();queue2=new LinkedList<>();}public void push(int x) {if(!queue1.isEmpty())queue1.offer(x);else {if (!queue2.isEmpty())queue2.offer(x);elsequeue1.offer(x);}}public int pop() {if(!queue1.isEmpty()){while(queue1.size()!=1){queue2.offer(queue1.poll()) ;}return queue1.poll();}else {while(queue2.size()!=1){queue1.offer(queue2.poll()) ;}return queue2.poll();}}public int top() {if(!queue1.isEmpty()){while(queue1.size()!=1){queue2.offer(queue1.poll()) ;}int key= queue1.poll();queue2.offer(key);return key;}else {while(queue2.size()!=1){queue1.offer(queue2.poll()) ;}int key= queue2.poll();queue1.offer(key);return key;}}public boolean empty() {if(queue1.isEmpty()&&queue2.isEmpty())return true;elsereturn false;}
}//每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空public class Test{public static void main(String[] args) {MyStack myStack=new MyStack();myStack.push(1);//入栈myStack.push(2);myStack.push(3);myStack.push(4);System.out.println(myStack.top());//获取栈顶元素System.out.println(myStack.pop());//出栈System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.empty());
//判断栈是否为空，如果为空返回true，否则返回false}}

该题链接：用队列实现栈

3.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
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。

一个空的队列不会调用pop和top。

📋题目示例

输入：
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

⏳解题思路

创建两个栈，分别为栈1、栈2。
入队：将所有元素都存放到栈1里面
出队：出队操作对栈2进行出栈，如果栈2为空，那么就把栈1里面的所有元素都放到栈2中。
从栈1进，从栈2出。这样可以满足队列先进先出的特点。
查看栈顶元素也同理，它跟出队一样，只不过出队要去除栈2的栈顶元素，这里不用去除。
当两个栈都为空时，表示队列为空。

代码示例 （包含测试模拟的队列功能是否实现的代码）

class MyQueue {public Stack<Integer> stack1;public Stack<Integer> stack2;public MyQueue() {stack1=new Stack<>();stack2=new Stack<>();}public void push(int x) {stack1.push(x);}public int pop() {if(stack2.empty()){while(!stack1.empty())stack2.push(stack1.pop());}return stack2.pop();}public int peek() {if(stack2.empty()){while(!stack1.empty())stack2.push(stack1.pop());}return stack2.peek();}public boolean empty() {if(stack1.empty()&&stack2.empty())return true;elsereturn false;}
}
// 一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作public class Test1 {public static void main(String[] args) {MyQueue myQueue=new MyQueue();myQueue.push(4);myQueue.push(3);myQueue.push(2);myQueue.push(1);System.out.println(myQueue.peek());myQueue.pop();myQueue.pop();System.out.println(myQueue.peek());System.out.println(myQueue.empty());}}

该题链接：用栈实现队列

4.栈和队列存放null

栈和队列都允许存储null值。在栈和队列中，null值被视为一种有效的元素，因此可以被添加到栈和队列中，作为一个元素去存放。

如下代码可以证明：

public class Test1 {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> stack=new Stack<>();//如下证明栈能存放nullstack.push(null);System.out.println(stack.size());System.out.println(stack.peek());System.out.println(stack.pop());Queue<Integer> queue=new LinkedList<>();//如下证明队列能存放nullqueue.offer(null);System.out.println(queue.size());System.out.println(queue.peek());System.out.println(queue.poll());}
}