剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列

题目描述：

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，

分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

 

示例 1：

 

输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[],[]]
输出：[null,null,3,-1,-1]

 

示例 2：

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

 

提示：

• 1 <= values <= 10000
• 最多会对 appendTail、deleteHead 进行 10000 次调用

 

解题思路：
•栈无法实现队列功能： 栈底元素（对应队首元素）无法直接删除，需要将上方所有元素出栈。
•双栈可实现列表倒序： 设有含三个元素的栈 A = [1,2,3] 和空栈 B=[]。若循环执行 A 元素出栈并添加入栈 B ，直到栈 A 为空，则 A = [] , B=[3,2,1] ，即 栈 B 元素实现栈 A 元素倒序 。
•利用栈 B 删除队首元素： 倒序后，B 执行出栈则相当于删除了 A 的栈底元素，即对应队首元素。

 

函数设计：
题目只要求实现 加入队尾appendTail() 和 删除队首deleteHead() 两个函数的正常工作，因此我们可以设计栈 A 用于加入队尾操作，栈 B 用于将元素倒序，从而实现删除队首元素。

•加入队尾 appendTail()函数： 将数字 val 加入栈 A 即可。
•删除队首deleteHead()函数： 有以下三种情况。
　　1.当栈 B 不为空： B中仍有已完成倒序的元素，因此直接返回 B 的栈顶元素。
　　2.否则，当 A 为空： 即两个栈都为空，无元素，因此返回 −1 。
　　3.否则： 将栈 A 元素全部转移至栈 B 中，实现元素倒序，并返回栈 B 的栈顶元素。

 

class CQueue {
    LinkedList<Integer> A, B;
    public CQueue() {
        A = new LinkedList<Integer>();
        B = new LinkedList<Integer>();
    }
    public void appendTail(int value) {
        A.addLast(value);
    }
    public int deleteHead() {
        if(!B.isEmpty()) return B.removeLast();
        if(A.isEmpty()) return -1;
        while(!A.isEmpty())
            B.addLast(A.removeLast());
        return B.removeLast();
    }
}