代码随想录算法训练营第10天|栈与队列Part01

记录题目:

  • 用栈实现队列
  • 用队列实现栈

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(pushpoppeekempty):

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:

  • 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to toppeek/pop from topsizeis 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。

以本题为例,一开始我采用的思路是:将 OUT 栈全部弹出,将元素 x 压入 IN 栈,再将 IN 栈全部倒入 OUT 栈,以此维持 OUT 栈的出栈顺序与队列一致。

但题解中提供了更简洁高效的做法:IN 栈专用于入队,OUT 栈专用于出队,仅在 OUT 栈为空时才将 IN 中的所有元素一次性转入 OUT。这一设计更清晰,也避免了不必要的重复操作。

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(pushtoppopempty)。

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:

  • 你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to backpeek/pop from frontsizeis 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。

很多时候我们能写出题解,是因为已知某种方法可行;但实际困难往往在于:能否通过分析自主推导出这条路径。这才是算法训练的关键。

近期我意识到:对于完全陌生的题,即使花费大量时间也不一定能写出正确解法;而对于曾接触过的题目,即便间隔一段时间,也能较为轻松地重现解法。因此在后续训练中,要特别关注那些掌握尚不扎实的题目,及时复习与反思,避免仅凭模糊印象通过。

栈与递归在某种程度上是可以相互转换的

从本质上看,递归调用依赖的是函数调用栈,而显式使用栈结构,可以在某些场景下模拟递归过程,达到相同的逻辑效果。两者的核心相通之处在于:都通过“后进先出”的结构来保存中间状态,从而支持问题的分治与回溯。

在实际编程中,这种转换具有很强的实用意义。例如:

  • 遇到递归栈层数过深、存在栈溢出风险时,可以用显式栈改写为迭代;

  • 某些 DFS/BFS 场景下,可以根据需要在递归与栈之间灵活切换,优化控制流程;

  • 使用显式栈更容易在遍历过程中加入剪枝、记录路径等细节逻辑,而递归可能更简洁直观。

因此,理解这一转换关系有助于我们更灵活地设计算法结构,既能写出清晰的递归代码,也能在需要时落地为高效安全的非递归实现。

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