232. 用栈实现队列

https://leetcode-cn.com/problems/implement-queue-using-stacks/

使用栈实现队列的下列操作：

push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。
pop() -- 从队列首部移除元素。
peek() -- 返回队列首部的元素。
empty() -- 返回队列是否为空。

示例:

MyQueue queue = new MyQueue();

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

说明:

你只能使用标准的栈操作 -- 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
假设所有操作都是有效的（例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）。

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Second Try

2020-06-24

参考题解了解的快速插入，优化pop版本，结果时间排名也不见得有多快。

tricky部分有两个，一是pop的时候第二个栈保存倒序之后就维持原状了;二是peek方法中front元素的跟踪，不然为了实现这么个peek会很麻烦。

class Stack(object):

    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self, x):
        self.stack.append(x)

    def pop(self):
        assert not self.empty(), "pop not allowed when empty"
        return self.stack.pop()

    def peek(self):
        assert not self.empty(), "peek not allowed when empty"
        return self.stack[-1]

    def size(self):
        return len(self.stack)

    def empty(self):
        return self.size() == 0

class MyQueue(object):

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.sone = Stack()
        self.stwo = Stack()
        self.front = "" # 这个跟踪方法还是挺特别的

    def push(self, x):
        """
        Push element x to the back of queue.
        :type x: int
        :rtype: None       
        """
        if self.sone.empty():
            self.front = x
        self.sone.push(x)

    def pop(self):
        """
        Removes the element from in front of queue and returns that element.
        :rtype: int
        """
        assert not self.empty(), "pop not allowed in empty queue"
        if not self.stwo.empty():
            return self.stwo.pop()
        while not self.sone.empty():
            self.stwo.push(self.sone.pop())
        return self.stwo.pop()

    def peek(self):
        """
        Get the front element.
        :rtype: int
        """
        if not self.stwo.empty():
            return self.stwo.peek()
        return self.front  # trick

    def empty(self):
        """
        Returns whether the queue is empty.
        :rtype: bool
        """
        return self.sone.empty() and self.stwo.empty()

执行用时：20 ms, 在所有 Python 提交中击败了60.78%的用户
内存消耗：12.7 MB, 在所有 Python 提交中击败了100.00%的用户

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2020-06-24

使用两个栈来实现队列，插入部分比较耗时，需要在两个栈之间倒腾两次，取出部分非常自然。

class Stack(object):

    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self, x):
        self.stack.append(x)

    def pop(self):
        assert not self.empty(), "pop not allowed when empty"
        return self.stack.pop()

    def peek(self):
        assert not self.empty(), "peek not allowed when empty"
        return self.stack[-1]

    def size(self):
        return len(self.stack)

    def empty(self):
        return self.size() == 0

class MyQueue(object):

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.sone = Stack()
        self.stwo = Stack()
        self.stacks = [self.sone, self.stwo]
        self.idx = 0

    def push(self, x):
        """
        Push element x to the back of queue.
        :type x: int
        :rtype: None
        
        需要倒腾两次，实在太浪费了
        """
        while not self.stacks[self.idx].empty():
            self.stacks[1 - self.idx].push(self.stacks[self.idx].pop())
        self.stacks[self.idx].push(x)
        while not self.stacks[1 - self.idx].empty():
            self.stacks[self.idx].push(self.stacks[1 - self.idx].pop())

    def pop(self):
        """
        Removes the element from in front of queue and returns that element.
        :rtype: int
        """
        return self.stacks[self.idx].pop()


    def peek(self):
        """
        Get the front element.
        :rtype: int
        """
        return self.stacks[self.idx].peek()

    def empty(self):
        """
        Returns whether the queue is empty.
        :rtype: bool
        """
        return self.stacks[self.idx].empty()



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

执行用时：16 ms, 在所有 Python 提交中击败了85.19%的用户
内存消耗：12.8 MB, 在所有 Python 提交中击败了100.00%的用户

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