代码随想录算法训练营17期day10-python_代码随想录 python

一、用栈实现队列

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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
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class MyQueue:
 
    def __init__(self):
        #定义两个列表，一个模拟进队列，一个模拟出队列
        self.stack_in = []
        self.stack_out = []
 
 
    def push(self, x: int) -> None:
        #入队列，利用列表的append函数进行push
        self.stack_in.append(x)
 
    def pop(self) -> int:
        #获取队列头部的元素
        if self.empty():
            return None
        else:
            for i in range(len(self.stack_in)):
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
            return self.stack_out.pop()
 
 
    def peek(self) -> int:
        #返回队列中的第一个元素，先出队列，获取元素，在将元素append回去（题目要求仅返回元素，要保证队列不被修改）
        ans = self.pop()
        self.stack_out.append(ans)
        return ans
 
    def empty(self) -> bool:
        #判断是否为空，如果stack_in或者stack_out为空，返回true，否则返回false
        return not(self.stack_in or self.stack_out )

2、用队列实现栈

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请你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（push、top、pop 和 empty）。
实现 MyStack 类：
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
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from collections import deque
 
class MyStack:
 
    def __init__(self):
        """
        Python普通的Queue或SimpleQueue没有类似于peek的功能
        也无法用索引访问，在实现top的时候较为困难。
        用list可以，但是在使用pop(0)的时候时间复杂度为O(n)
        因此这里使用双向队列，我们保证只执行popleft()和append()，因为deque可以用索引访问，可以实现和peek相似的功能
        in - 存所有数据
        out - 仅在pop的时候会用到
        """
        self.queue_in = deque()
        self.queue_out = deque()
 
    def push(self, x: int) -> None:
        """
        直接append即可
        """
        self.queue_in.append(x)
 
    def pop(self) -> int:
        """
        1. 首先确认不空
        2. 因为队列的特殊性，FIFO，所以我们只有在pop()的时候才会使用queue_out
        3. 先把queue_in中的所有元素（除了最后一个），依次出列放进queue_out
        4. 交换in和out，此时out里只有一个元素
        5. 把out中的pop出来，即是原队列的最后一个
        tip：这不能像栈实现队列一样，因为另一个queue也是FIFO，如果执行pop()它不能像
        stack一样从另一个pop()，所以干脆in只用来存数据，pop()的时候两个进行交换
        """
        if self.empty():
            return None
 
        for i in range(len(self.queue_in) - 1):
            self.queue_out.append(self.queue_in.popleft())
 
        self.queue_in, self.queue_out = self.queue_out, self.queue_in  # 交换in和out，这也是为啥in只用来存
        return self.queue_out.popleft()
 
    def top(self) -> int:
        """
        1. 首先确认不空
        2. 我们仅有in会存放数据，所以返回第一个即可
        """
        if self.empty():
            return None
 
        return self.queue_in[-1]
 
    def empty(self) -> bool:
        """
        因为只有in存了数据，只要判断in是不是有数即可
        """
        return len(self.queue_in) == 0