题目描述：

Implement the following operations of a queue using stacks.

• push(x) -- Push element x to the back of queue.
• pop() -- Removes the element from in front of queue.
• peek() -- Get the front element.
• empty() -- Return whether the queue is empty.

Notes:

You must use only standard operations of a stack -- which means only push to top, peek/pop from top, size, and is empty operations are valid.

Depending on your language, stack may not be supported natively. You may simulate a stack by using a list or deque (double-ended queue), as long as you use only standard operations of a stack.

You may assume that all operations are valid (for example, no pop or peek operations will be called on an empty queue).

题目大意：

使用栈实现队列的下列操作：

• push(x) -- 将元素x加至队列尾部
• pop() -- 从队列头部移除元素
• peek() -- 获取队头元素
• empty() -- 返回队列是否为空

注意：

你只可以使用栈的标准操作——这意味着只有push to top（压栈）, peek/pop from top（取栈顶/弹栈顶），以及empty（判断是否为空）是允许的

取决于你的语言，stack可能没有被内建支持。你可以使用list（列表）或者deque（双端队列）来模拟，确保只使用栈的标准操作即可

你可以假设所有的操作都是有效的（例如，不会对一个空的队列执行pop或者peek操作）

解题思路：

“双栈法”或者“单栈法”均可。

双栈法：

维护两个栈inStack与outStack，其中inStack接收push操作新增的元素，outStack为pop/peek操作提供服务

由于栈具有后进先出（Last In First Out）的性质，栈A中的元素依次弹出并压入空栈B之后，栈A中元素的顺序会被逆转

当执行pop或者peek操作时，如果outStack中元素为空，则将inStack中的所有元素弹出并压入outStack，然后对outStack执行相应操作

由于元素至多只会从inStack向outStack移动一次，因此peek/pop操作的平摊开销为O(1)

Python代码：

class Queue:
    # initialize your data structure here.
    def __init__(self):
        self.inStack = []
        self.outStack = []

    # @param x, an integer
    # @return nothing
    def push(self, x):
        self.inStack.append(x)

    # @return nothing
    def pop(self):
        self.peek()
        self.outStack.pop()

    # @return an integer
    def peek(self):
        if not self.outStack:
            while self.inStack:
                self.outStack.append(self.inStack.pop())
        return self.outStack[-1]

    # @return an boolean
    def empty(self):
        return len(self.inStack) + len(self.outStack) == 0

单栈法：

在执行push操作时，使用辅助栈swap，将栈中元素顺序按照push顺序的逆序存储。

此时，push操作的时间复杂度为O(n)，其余操作的时间复杂度为O(1)

Python代码：

class Queue:
    # initialize your data structure here.
    def __init__(self):
        self.stack = []

    # @param x, an integer
    # @return nothing
    def push(self, x):
        swap = []
        while self.stack:
            swap.append(self.stack.pop())
        swap.append(x)
        while swap:
            self.stack.append(swap.pop())

    # @return nothing
    def pop(self):
        self.stack.pop()

    # @return an integer
    def peek(self):
        return self.stack[-1]

    # @return an boolean
    def empty(self):
        return len(self.stack) == 0

 

本文链接：http://bookshadow.com/weblog/2015/07/07/leetcode-implement-queue-using-stacks/
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