剑指Offer面试题7：用两个栈实现队列 Java实现

题目：用两个栈实现队列

            队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deletedHead,分别完成在队列尾部插入节点和在队列头部删除节点的功能。

算法分析：

        我们通过一个具体的例子来分析该队列插入和删除元素的过程。首先插入一个元素a，不妨先把它插入到stack1，此时stack1 中的元素有｛a}，stack2为空。再压入两个元素b和c,还是插入到stack1中，此时stack1中的元素有｛a,b,c}，其中c位于栈顶，而stack2仍然为空。

这个时候，我们试着删除从队列中删除一个元素。按照队列先入先出的规则，由于a比b、c先插入到队列中，最先被删除的元素应该是a。元素a存储在stack1中，但并不在占顶上，因此不能直接被删除。注意到stack2我们还一直没有使用过，现在是让stack2发挥作用的时候了。如果我们把stack1中的元素逐个弹出并压入stack2，元素在stack2中的顺序正好和原来的stack1中的顺序相反。因此经过3次弹出stack1和压入stack2操作之后，stack1为空，而stack2中的元素是｛c,b,a}，这个时候就可以弹出stack2的栈顶a了。此时的stack1为空，而stack2的元素为{c,b}，其中在栈顶，如图所示：

 

算法源程序：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 北京邮电大学          
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：用两个栈实现队列
*       队列的声明如下，请实现它的两个函数appendTail和deletedHead,分别完成在队列尾部插入节点和在队列头部删除节点的功能。
* 输入描述：请输入要插入到栈中的内容,以空格隔开：
*1 3 5 7 9
* 程序输出：  两个栈实现队列的结果为：
*1 3 5 7 9 
* 问题分析：无
* 算法描述： 我们通过一个具体的例子来分析该队列插入和删除元素的过程。首先插入一个元素a，不妨先把它插入到stack1，此时stack1 中的元素有｛a}，
* stack2为空。再压入两个元素b和c,还是插入到stack1中，此时stack1中的元素有｛a,b,c}，其中c位于栈顶，而stack2仍然为空。
*这个时候，我们试着删除从队列中删除一个元素。按照队列先入先出的规则，由于a比b、c先插入到队列中，
*最先被删除的元素应该是a。元素a存储在stack1中，但并不在占顶上，因此不能直接被删除。
*注意到stack2我们还一直没有使用过，现在是让stack2发挥作用的时候了。如果我们把stack1中的元素逐个弹出并压入stack2，
*元素在stack2中的顺序正好和原来的stack1中的顺序相反。因此经过3次弹出stack1和压入stack2操作之后，
*stack1为空，而stack2中的元素是｛c,b,a}，这个时候就可以弹出stack2的栈顶a了。
*此时的stack1为空，而stack2的元素为{c,b}，其中在栈顶
* 完成时间：2016-10-30
***************************************************************/
package org.marsguo.offerproject07;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
class SolutionMethod1{
Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();//插入栈，用于插入数据
Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();//弹出栈，用于弹出数据
public void StackPush(int[] arr){
for(int i = 0; i < arr.length; i++){
stack1.push(arr[i]);
}
}
public int StackPop(){
if(stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty()){
throw new RuntimeException("Queue is Empty");
}
if(stack2.empty()){
while(!stack1.isEmpty()){
stack2.push(stack1.pop());//将stack1出栈的内容压入stack2中
}
}
return stack2.pop();
}
}
/*
算法2.采用模板类来创建，这样输入队列中的数据就可以是任意类型的
*/
class SolutionMethod2{
public class MList<T>{
public Stack<T> stack1 = new Stack<>();
public Stack<T> stack2 = new Stack<>();
public MList(){
}
public void appendTail(T t){
stack1.add(t);//在队列尾部插入节点
}
public T deleteHead(){
if(stack2.isEmpty()){
while(!stack1.isEmpty()){
stack2.add(stack1.pop());
}
}
if(stack2.isEmpty()){
throw new RuntimeException("NO more element");
}
return stack2.pop();
}
}
}
public class StackToQueue {
public static void main(String[] args){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入要插入到栈中的内容,以空格隔开：");
String str = scanner.nextLine();
String[] temp = str.split(" ");
int[] array = new int[temp.length];
for(int i = 0;i < temp.length;i++)
{
array[i] = Integer.parseInt(temp[i]);
}
scanner.close();
SolutionMethod1 solution1 = new SolutionMethod1();
System.out.println("两个栈实现队列的结果为：");
solution1.StackPush(array);
System.out.print(solution1.StackPop() + " ");
while(!solution1.stack2.isEmpty()){
System.out.print(solution1.StackPop() + " ");
}
//System.out.println(solution1.StackPop());
/*for(int i = 0; i < array.length; i++){
solution1.StackPush(array[i]);
}*/
}
}

程序运行结果：