题目描述

请用栈实现一个队列，支持如下四种操作：

push(x) – 将元素x插到队尾；
pop() – 将队首的元素弹出，并返回该元素；
peek() – 返回队首元素；
empty() – 返回队列是否为空；

样例

MyQueue queue = new MyQueue();

queue.push(1);
queue.push(2);
queue.peek();  // returns 1
queue.pop();   // returns 1
queue.empty(); // returns false

算法

(主栈 + 辅助栈)

1. 重点是主栈和缓存栈，每次都会调用copy()函数，将主栈元素压入缓存栈，然后pop()完后，再压回去(所以调用两次copy()，位置互换)。
2. pop()和peek()的唯一区别是pop()要cache.pop()，peek()函数不需要。

时间复杂度

$O(n)$
一共4个操作，push()和empty()的时度都是$O(1)$
pop()和peek()的时度是$O(n)$
因为调用了copy()函数，每次需要将主栈元素全部弹出，再压入，所以需要 O(n)的时间。

C++ 代码

class MyQueue {
public:
    stack<int> stk, cache;
    /** Initialize your data structure here. */
    MyQueue() {

    }

    /** Push element x to the back of queue. */
    void push(int x) {
        stk.push(x);
    }

    void copy(stack<int> &a, stack<int> &b)
    {
        while(a.size())
        {
            b.push(a.top());
            a.pop();
        }
    }

    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    int pop() {
        copy(stk, cache);
        int res = cache.top();
        cache.pop();
        copy(cache, stk);
        return res;
    }

    /** Get the front element. */
    int peek() {
        copy(stk, cache);
        int res = cache.top();
        copy(cache, stk);
        return res;
    }

    /** Returns whether the queue is empty. */
    bool empty() {
        stk.empty();
    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * bool param_4 = obj.empty();
 */