我的面试准备过程--队列与栈(更新中)

EastWoodYang 发布于2019-08-16 10:38 / 748人阅读

摘要：和三个方法的时间复杂度必须为两种解法，解法一，将最小值存入自有的数据结构中，如下所示原本的值最小值解法二，用两个栈

堆栈和队列统称线性表

简单的线性结构

数组和链表可以实现这两种数据结构

堆栈

基本理解

DFS

深度优先---按深度遍历

递归转非递归

队列

基本理解

BFS

广度优先---按层序遍历

出入栈的合法性
模拟出入栈的过程，不是入栈，就是出栈，不然就不合法

public boolean isPossible(int[] in, int[] out){
    if(in.length != out.length){
        return false;
    }
    
    Stack s = new Stack<>();
    for(int i = 0, j = 0;j < out.length; j++){
        //如果不是入栈的
        while(s.isEmpty() && s.peek() != out[j]){
            if(i >= in.length){
                return false;
            }
            s.push(in[i++]);
        }
        //那就出栈
        s.pop();
    }
    
    return true;
}

两个栈实现队列

    public class MyQueue{
        Stack s1 = new Stack<>();
        Stack s2 = new Stack<>();

        public void push(int x){
            s1.push(x);
        }

        //负负得正
        public int pop(){
            if(s2.isEmpty()){
                while(!s1.isEmpty()){
                    s2.push(s1.pop());
                }
            }
            return s2.pop();
        }

        public int peek(){
            if(s2.isEmpty()){
                while(!s1.isEmpty()){
                    s2.push(s1.pop());
                }
            }
            return s2.peek();
        }

        public boolean empty(){
            return s1.isEmpty() && s2.isEmpty();
        }

    }

两个队列实现栈

public class MyStack {
    Queue queue1;
    Queue queue2;
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {
        queue1 = new LinkedList<>();
        queue2 = new LinkedList<>();
    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        if(!queue1.isEmpty()){
            queue1.offer(x);
        }else{
            queue2.offer(x);
        }
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        if(queue1.size() != 0){
            while(queue1.size() > 1){
                queue2.add(queue1.peek());
                queue1.poll();
            }
            return queue1.remove();
        }else{
            while(queue2.size() > 1){
                queue1.add(queue2.peek());
                queue2.poll();
            }
            return queue2.remove();
        }
    }
    
    /** Get the top element. */
    public int top() {
        if(queue1.size() != 0){
            while(queue1.size() > 1){
                queue2.add(queue1.poll());
            }
            int res = queue1.peek();
            queue2.add(queue1.poll());
            return res;
        }else{
            while(queue2.size() > 1){
                queue1.add(queue2.poll());
            }
            int res = queue2.peek();
            queue1.add(queue2.poll());
            return res;
        }
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty();
    }
}

设计一个栈，除pop与push方法，还支持min方法，可返回栈元素中的最小值。push、pop和min三个方法的时间复杂度必须为O(1)

两种解法，解法一，将最小值存入自有的数据结构中，如下所示

public class MyStack extends Stack{
    
    public void push(int value){
        int newMin = Math.min(value, min());
        super.push(new NodeWithMin(value, newMin));
    }
    
    public int min(){
        if(this.isEmpty()){
            return Integer.MAX_VALUE;
        }else{
            return peek().min;
        }
    }
    
    public int pop(){
        super.pop().value;
    }
}

class NodeWithMin{
    int value;//原本的值
    int min;//最小值
    public NodeWithMin(int value, int min){
        this.value = value;
        this.min = min;
    }
}

解法二，用两个栈

public class MyStack{
        Stack s1 = new Stack<>();
        Stack s2 = new Stack<>();

        public void push(int i){
                s1.push(i);
                if(s2.isEmpty() || min() >= i){
                        s2.push(i);
                }
        }

        public int pop(){
                if(s1.peek() == min()){
                        s2.pop();
                }

                return s1.pop();
        }

        public int min(){
                return s2.peek();
        }

}

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