232.用栈实现队列

  1. 232.用栈实现队列
    1. 232.1 题目
    2. 232.2 题解
      1. 输入栈和输出栈
    3. 232.3 代码
    4. 232.4 运行结果

232.用栈实现队列


232.1 题目

给你一个整数 n,请你判断该整数是否是 2 的幂次方。如果是,返回 true;否则,返回 false

如果存在一个整数 x 使得 n == 2^x,则认为 n 是 2 的幂次方。

示例 1:

输入:n = 1
输出:true
解释:2^0 = 1

示例 2:

输入:n = 16
输出:true
解释:2^4 = 16

示例 3:

输入:n = 3
输出:false

提示:

  • -2^31 <= n <= 2^31 - 1

232.2 题解

输入栈和输出栈

// 使用输入栈和输出栈
// 进队就放输入栈
// 出队就从输出栈拿
// 如果输出栈没有才从输入栈把所有元素移动到输出栈
public class MyQueue
{
    Stack<int> inStack; // 输入栈,用于入队操作
    Stack<int> outStack; // 输出栈,用于出队操作

    // 构造函数初始化栈
    public MyQueue()
    {
        inStack = new Stack<int>();
        outStack = new Stack<int>();
    }

    // 将元素 x 推到队列的末尾
    public void Push(int x)
    {
        inStack.Push(x); // 将元素 x 推入输入栈,实现入队操作
    }

    // 从队列的开头移除并返回元素
    public int Pop()
    {
        if (outStack.Count == 0)
        {
            In2Out(); // 如果输出栈为空,执行 In2Out 操作,将输入栈元素逐个移到输出栈
        }

        return outStack.Pop(); // 弹出输出栈顶元素,实现出队操作
    }

    // 返回队列开头的元素
    public int Peek()
    {
        if (outStack.Count == 0)
        {
            In2Out(); // 如果输出栈为空,执行 In2Out 操作,将输入栈元素逐个移到输出栈
        }

        return outStack.Peek(); // 返回输出栈顶元素,实现查看队头元素操作
    }

    // 如果队列为空,返回 true;否则,返回 false
    public bool Empty()
    {
        return inStack.Count == 0 && outStack.Count == 0; // 判断队列是否为空
    }

    // 将输入栈的元素逐个移到输出栈,实现队列元素反转
    private void In2Out()
    {
        while (inStack.Count > 0)
        {
            outStack.Push(inStack.Pop()); // 将输入栈元素逐个移到输出栈
        }
    }
}

232.3 代码


// 使用输入栈和输出栈
// 进队就放输入栈
// 出队就从输出栈拿
// 如果输出栈没有才从输入栈把所有元素移动到输出栈
public class MyQueue
{
    Stack<int> inStack; // 输入栈,用于入队操作
    Stack<int> outStack; // 输出栈,用于出队操作

    // 构造函数初始化栈
    public MyQueue()
    {
        inStack = new Stack<int>();
        outStack = new Stack<int>();
    }

    // 将元素 x 推到队列的末尾
    public void Push(int x)
    {
        inStack.Push(x); // 将元素 x 推入输入栈,实现入队操作
    }

    // 从队列的开头移除并返回元素
    public int Pop()
    {
        if (outStack.Count == 0)
        {
            In2Out(); // 如果输出栈为空,执行 In2Out 操作,将输入栈元素逐个移到输出栈
        }

        return outStack.Pop(); // 弹出输出栈顶元素,实现出队操作
    }

    // 返回队列开头的元素
    public int Peek()
    {
        if (outStack.Count == 0)
        {
            In2Out(); // 如果输出栈为空,执行 In2Out 操作,将输入栈元素逐个移到输出栈
        }

        return outStack.Peek(); // 返回输出栈顶元素,实现查看队头元素操作
    }

    // 如果队列为空,返回 true;否则,返回 false
    public bool Empty()
    {
        return inStack.Count == 0 && outStack.Count == 0; // 判断队列是否为空
    }

    // 将输入栈的元素逐个移到输出栈,实现队列元素反转
    private void In2Out()
    {
        while (inStack.Count > 0)
        {
            outStack.Push(inStack.Pop()); // 将输入栈元素逐个移到输出栈
        }
    }
}


class Program
{
    static void Main()
    {
        #region 题目

        // 请你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(push、pop、peek、empty):
        // 实现 MyQueue 类:
        // void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
        // int pop() 从队列的开头移除并返回元素
        // int peek() 返回队列开头的元素
        // boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false
        // 说明:
        // 你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
        // 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。

        #endregion

        #region 测试

        MyQueue myQueue = new MyQueue();
        myQueue.Push(1); // queue is: [1]
        myQueue.Push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
        int peekResult = myQueue.Peek(); // return 1
        Console.WriteLine($"peek 方法输出:{peekResult}");
        int popResult = myQueue.Pop(); // return 1, queue is [2]
        Console.WriteLine($"pop 方法输出:{popResult}");
        bool isEmpty = myQueue.Empty(); // return false
        Console.WriteLine($"empty 方法输出:{isEmpty}");

        #endregion
    }
}

232.4 运行结果

示例1 方法1 输出:True
示例1 方法2 输出:True
示例1 方法3 输出:True
示例2 方法1 输出:True
示例2 方法2 输出:True
示例2 方法3 输出:True
示例3 方法1 输出:False
示例3 方法2 输出:False
示例3 方法3 输出:False
示例4 方法1 输出:True
示例4 方法2 输出:True
示例4 方法3 输出:True
示例5 方法1 输出:False
示例5 方法2 输出:False
示例5 方法3 输出:False


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