Java 栈和队列的相互转换详解

目录

• 用栈实现队列—力扣232题
• 用队列实现栈—力扣225题 
• 1. 双队列实现栈
• 2.一个队列实现栈

栈和队列的本质是相同的，都只能在线性表的一端进行插入和删除。因此，栈和队列可以相互转换。

用栈实现队列—力扣232题

题目要求：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

使用双栈来实现队列，我们就可以让一个栈储存具体元素，另一个栈做辅助 

上图可以看到，新元素进栈时，要确保该栈为空。进入栈的元素按顺序存到辅助栈中，等新元素进入栈之后，再将辅助栈中的元素按顺序出到该栈中。这样操作之后，栈中元素存放的顺序就和队列的一样啦

代码实现：

//双栈模拟队列
public class MyQueue{
    //实际存储元素的栈
    private Stack<Integer> s1 = new Stack<>();
    //辅助栈
    private Stack<Integer> s2 = new Stack<>();

    public MyQueue() {

    }

    //将元素 x 推到队列的末尾
    public void push(int x) {
        if (s1.empty()){//栈为空，直接放入x
            s1.push(x);
        }else {
            //此时不为空
            //先把s1所有元素弹出放入s2
            while (!s1.empty()){
                s2.push(s1.pop());//s2放入的值就是s2弹出的值
                //以下两句和上一句相同
//                int val = s1.pop();
//                s2.push(val);
            }
            //将新元素直接放入s1，此时新元素就处在s1的栈顶
            s1.push(x);
            //再次将s2的所有值依次弹出放入s1
            while (!s2.empty()){
                s1.push(s2.pop());
            }
        }

    }

    //从队列的开头移除并返回元素
    public int pop() {
       return s1.pop();
    }

    //返回队列开头的元素
    public int peek() {
        return s1.peek();
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean empty() {
        return s1.empty();
    }
}

用队列实现栈—力扣225题 

题目要求：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

1. 双队列实现栈

使用双队列实现栈， q1是存储元素的队列，保证q2添加元素之后永远为空队列（新元素直接入q2），保证新元素处在队首。这样的话，新元素入队之后，另外一个队列的元素依次出队然后入队，这样就实现了一个栈。

代码实现：

public class MyStack {
    //q1是存储元素的队列
    private Queue<Integer> q1 = new LinkedList<>();
    //q2是辅助队列
    //添加元素后保证q2永远为空
    private Queue<Integer> q2 = new LinkedList<>();
    public MyStack () {

    }

    //将元素 x 压入栈顶
    public void push(int x) {
        //新入队元素直接入q2，成为q2队首
        q2.offer(x);
        //将q1中的所有元素依次出队，入q2
        while (!q1.isEmpty()){
            q2.offer(q1.poll());
        }

        //q1为空，q2为存储元素的队列，互换引用指向
        //互换之后，q1任然是存储元素的队列，q2为空
        Queue<Integer> temp = q1;
        q1 = q2;
        q2 = temp;
    }

    // 移除并返回栈顶元素
    public int pop() {
        return q1.poll();
    }

    //返回栈顶元素
    public int top() {
        return q1.peek();
    }

    //判断栈是否为空
    public boolean empty() {
        return q1.isEmpty();
    }
}
 

2.一个队列实现栈

先将元素入队，再将之前的元素依次出队再入队即可！也就是说，保证新元素在队首

代码实现：

public class MyStack {
    private Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
    public MyStack() {
    }

    public void push(int x) {
        //记录之前元素的个数
        int size = queue.size();
        //将新元素入队
        queue.offer(x);
        //将之前的元素依次出队再入队,新元素就在队首位置
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            queue.offer(queue.poll());
        }

    }

    public int pop() {
        return queue.poll();
    }

    public int top() {
        return queue.peek();
    }

    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}

这几个例题实践目的是更加熟悉的掌握和了解栈和队列，实际应用中是不推荐的哦。

到此这篇关于Java 栈和队列的相互转换详解的文章就介绍到这了,更多相关Java 栈和队列 内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！