算法导论-两个栈实现队列


用两个栈实现队列,并分析相关队列操作的运行时间。

  • 单栈push和pop的运行时间都为O(1),所以需要考虑的就是两个栈之间切换所用时间。
  • 最坏情况:在push和pop交替操作时,需要将一个栈中的数据转移到另一个栈中,转移所用时间为O(n),n为当前栈中元素个数。
  • 最好情况:用flag记录上一次是push还是pop,如果和当前操作一致,则直接操作对应的栈,时间复杂度为O(1)。
    package main
    const maxSize = 10
    type StackDeque struct {
      pushStack *Stack
      popStack  *Stack
      flag      bool // true in push,false in pop
    }
    func (s *StackDeque) exchange(from, to *Stack) {
      to.Clean()
      for true {
          if v, ok := from.Pop(); ok {
              to.Push(v)
          } else {
              break
          }
      }
      s.flag = !s.flag
    }
    func (s *StackDeque) Push(val int) bool {
      if !s.flag { // 当前在pop栈
          s.exchange(s.popStack, s.pushStack)
      }
      return s.pushStack.Push(val)
    }
    func (s *StackDeque) Pop() (int, bool) {
      if s.flag {
          s.exchange(s.pushStack, s.popStack)
      }
      return s.popStack.Pop()
    }
    // ----------------实现栈开始----------------
    type Stack struct {
      arr  [maxSize]int
      size int
    }
    func (s *Stack) isFull() bool {
      if s.size == maxSize {
          return true
      }
      return false
    }
    func (s *Stack) isEmpty() bool {
      if s.size == 0 {
          return true
      }
      return false
    }
    func (s *Stack) Push(val int) bool {
      if s.isFull() {
          return false
      }
      s.arr[s.size] = val
      s.size++
      return true
    }
    func (s *Stack) Pop() (int, bool) {
      if s.isEmpty() {
          return 0, false
      }
      val := s.arr[s.size-1]
      s.size--
      return val, true
    }
    func (s *Stack) Clean() {
      s.size = 0
    }
    // ----------------实现栈结束----------------

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