剑指60题 | 面试题03 数组中重复的数字 (Python实现)思路+问题版
方法:一个栈存储元素,一个栈辅助
维护两个栈,第一个栈存储元素,第二个栈用于辅助操作。
根据栈的特性,第一个栈的底部元素是最后插入的元素,第一个栈的顶部元素是下一个被删除的元素。为了维护队列的特性,每次插入的元素应该在第一个栈的底部。因此每次插入元素时,若第一个栈内已经有元素,应将已有的全部元素依次弹出并压入第二个栈,然后将新元素压入第一个栈,最后将第二个栈内的全部元素依次弹出并压入第一个栈。经过上述操作,新插入的元素在第一个栈的底部,第一个栈内的其余元素的顺序和插入元素之前保持一致。
删除元素时,若第一个栈非空,则直接从第一个栈内弹出一个元素并返回,若第一个栈为空,则返回 -1。
另外维护队列的元素个数,用于判断队列是否为空。初始元素个数为 0。每次插入元素,元素个数加 1。每次删除元素,元素个数减 1。
成员变量
维护两个栈 stack1 和 stack2,其中 stack1 用于存储元素,stack2 用于辅助操作
维护 size 表示队列元素个数
构造方法
初始化 stack1 和 stack2 为空
初始化 size = 0
插入元素
插入元素对应方法 appendTail
如果 stack1 非空,则将 stack1 内的元素依次弹出并依次压入 stack2,直至 stack1 内的全部元素都被弹出
将新元素 value 压入 stack1 内
如果 stack2 非空,则将 stack2 内的元素依次弹出并依次压入 stack1,直至 stack2 内的全部元素都被弹出
将 size 的值加 1
删除元素
删除元素对应方法 deleteHead
如果 size 为 0,则队列为空,返回 -1
如果 size 大于 0,则队列非空,将 size 的值减 1,从 stack1 弹出一个元素并返回
class CQueue { Stack<Integer> stack1; Stack<Integer> stack2; int size; public CQueue() { stack1 = new Stack<Integer>(); stack2 = new Stack<Integer>(); size = 0; } public void appendTail(int value) { while (!stack1.isEmpty()) { stack2.push(stack1.pop()); } stack1.push(value); while (!stack2.isEmpty()) { stack1.push(stack2.pop()); } size++; } public int deleteHead() { if (size == 0) { return -1; } size--; return stack1.pop(); } }
/**
- Your CQueue object will be instantiated and called as such:
- CQueue obj = new CQueue();
- obj.appendTail(value);
- int param_2 = obj.deleteHead();
- /
复杂度分析
插入元素
时间复杂度:O(n)O(n)。插入元素时,对于已有元素,每个元素都要弹出栈两次,压入栈两次,因此是线性时间复杂度。
空间复杂度:O(n)O(n)。需要使用额外的空间存储已有元素。
删除元素
时间复杂度:O(1)O(1)。判断元素个数和删除队列头部元素都使用常数时间。
空间复杂度:O(1)O(1)。从第一个栈弹出一个元素,使用常数空间。