leetcode刷题集：栈与队列

文章目录

01 用两个栈模拟一个队列
02 包含min函数的栈
03 栈的压入、弹出序列
队列的最大值

01 用两个栈模拟一个队列

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 )

来源：力扣（LeetCode）
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解题思路：
栈是先进后出，队列是先进先出
用两个栈来模拟队列的核心思想就是一个栈作为入栈，一个作为出栈，将入栈内的数据先倒出到出栈中，这样一个反复就可以做到先进先出。

class CQueue {stack<int> stack_in;stack<int> stack_out;
public:CQueue() {while(!stack_in.empty()){stack_in.pop(); //清空进栈}while(!stack_out.empty()){stack_out.pop();//清空入栈}}void appendTail(int value) {stack_in.push(value); //在进栈中直接插入元素} int deleteHead() {if(stack_out.empty()) //如果出栈是空，从进栈中加入元素{if(stack_in.empty()) //如果进栈也是空表明栈内没有元素 返回-1{return -1;}while(!stack_in.empty()) //如果进栈不为空,将进栈中的元素都加入出栈中{stack_out.push(stack_in.top());stack_in.pop();}int out = stack_out.top();stack_out.pop();return out;}else{int out = stack_out.top();stack_out.pop();return out;}}
};

02 包含min函数的栈

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
解题思路
方法一：建立两个栈，一个栈负责正常的push,pop,另外一个栈负责存储非严格递减的输入数据
当正常栈pop出的元素等于非非严格递减栈的栈顶元素时，非严格递减栈也pop栈顶元素

class MinStack {private:stack<int> stkNormal;stack<int> stkMin;
public://方法一：建立两个栈，一个栈负责正常的push,pop,另外一个栈负责存储非严格递减的输入数据// 当正常栈pop出的元素等于非非严格递减栈的栈顶元素时，非严格递减栈也pop栈顶元素/** initialize your data structure here. */MinStack() {}//加入新元素的时候判断是否是最小元素void push(int x) {if(stkMin.empty()){stkMin.push(x);stkNormal.push(x);}else{if(x <= stkMin.top()){stkMin.push(x);}stkNormal.push(x);}}// pop的时候看看是不是最小元素void pop() {if(stkNormal.top() == stkMin.top()){stkNormal.pop();stkMin.pop();}else{stkNormal.pop();}}int top() {return stkNormal.top();}int min() {return  stkMin.top();}
};/*** Your MinStack object will be instantiated and called as such:* MinStack* obj = new MinStack();* obj->push(x);* obj->pop();* int param_3 = obj->top();* int param_4 = obj->min();*/

03 栈的压入、弹出序列

解题思路用一个栈来模拟进栈操作

class Solution {public:bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {if (popped.size() == 0){return true;}stack<int> pushStack;pushStack.push(pushed[0]);int j = 0;for (int i = 0; i < popped.size(); i++){while (pushStack.top() != popped[i]){j++;//超出边界等于失败if (j >= pushed.size()){return false;}pushStack.push(pushed[j]);}//栈为空表示失败if (pushStack.empty()){return false;}pushStack.pop();//栈为空补充元素if (pushStack.empty() & (i < popped.size()-1)){j++;//超出边界等于失败if (j >= pushed.size()){return false;}pushStack.push(pushed[j]);}}return true;}
};

队列的最大值

解题思路 用空间换时间

class MaxQueue {private:queue<int> myQue;deque<int> recordMax;
public:MaxQueue() {}int max_value() {if (recordMax.empty())return -1;return recordMax.front();}void push_back(int value) {myQue.push(value);while ((!recordMax.empty()) && (value > recordMax.back())){recordMax.pop_back();}recordMax.push_back(value);}int pop_front() {if (myQue.empty()) return -1;if (myQue.front() == recordMax.front()){recordMax.pop_front();}int temp = myQue.front();myQue.pop();return temp;}
};