Swift - LeetCode - 用队列实现栈
题目
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。
- 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
方法一：两个队列
思路及解法
为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，在使用队列实现栈时，应满足队列前端的元素是最后入栈的元素。可以使用两个队列实现栈的操作，其中 queue1 用于存储栈内的元素，queue2 作为入栈操作的辅助队列。
入栈操作时，首先将元素入队到 queue2，然后将 queue1 的全部元素依次出队并入队到 queue2，此时 queue2 的前端的元素即为新入栈的元素，再将 queue1 和 queue2 互换，则 queue1 的元素即为栈内的元素，queue1 的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保 queue1 的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除 queue1 的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得 queue1 的前端元素并返回即可（不移除元素）。
由于 queue1 用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断 queue1 是否为空即可。
代码
class MyStack {
var queue1: [Int] = []
var queue2: [Int] = []
init() {
}
func push(_ x: Int) {
queue2.append(x)
while !queue1.isEmpty {
queue2.append(queue1.removeFirst())
}
swap(&queue1, &queue2)
}
func pop() -> Int {
let r: Int = queue1.removeFirst()
return r
}
func top() -> Int {
var r: Int = 0
if !queue1.isEmpty {
r = queue1.first!
}
return r
}
func empty() -> Bool {
return queue1.isEmpty
}
}
复杂度分析
-
时间复杂度：入栈操作
，其余操作都是
，其中
是栈内的元素个数。
入栈操作需要将中的
个元素到
，共有
次操作，每次出队和入队操作的时间复杂度都是
出栈操作对应将
获得栈顶元素操作对应获得
判断栈是否为空操作只需要判断 -
空间复杂度：
方法二：一个队列
思路及解法
方法一使用了两个队列实现栈的操作，也可以使用一个队列实现栈的操作。
使用一个队列时，为了满足栈的特性，即最后入栈的元素最先出栈，同样需要满足队列前端的元素是最后入栈的元素。
入栈操作时，首先获得入栈前的元素个数 nn，然后将元素入队到队列，再将队列中的前 nn 个元素（即除了新入栈的元素之外的全部元素）依次出队并入队到队列，此时队列的前端的元素即为新入栈的元素，且队列的前端和后端分别对应栈顶和栈底。
由于每次入栈操作都确保队列的前端元素为栈顶元素，因此出栈操作和获得栈顶元素操作都可以简单实现。出栈操作只需要移除队列的前端元素并返回即可，获得栈顶元素操作只需要获得队列的前端元素并返回即可（不移除元素）。
由于队列用于存储栈内的元素，判断栈是否为空时，只需要判断队列是否为空即可。
代码
class MyStack {
var queue: [Int] = []
init() {
}
func push(_ x: Int) {
let n: Int = queue.count
var i: Int = 0
queue.append(x)
while i < n {
i += 1
queue.append(queue.removeFirst())
}
}
func pop() -> Int {
let r: Int = queue.removeFirst()
return r
}
func top() -> Int {
var r: Int = 0
if !queue.isEmpty {
r = queue.first!
}
return r
}
func empty() -> Bool {
return queue.isEmpty
}
}
复杂度分析
-
时间复杂度：入栈操作
入栈操作需要将队列中的
出栈操作对应将队列的前端元素出队，时间复杂度是
获得栈顶元素操作对应获得队列的前端元素，时间复杂度是
判断栈是否为空操作只需要判断队列是否为空，时间复杂度是 -
空间复杂度：
