Перейти к содержанию

Implement Queue using Stacks

🇷🇺 Название: Реализовать очередь с использованием стеков
LeetCode: implement-queue-using-stacks
Временная сложность: O(1)
Пространственная сложность: O(n)

Решение

# 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()  


class MyQueue:  
    def __init__(self):  
        self.stack_in = []  
        self.stack_out = []  

    def push(self, x: int) -> None:  
        self.stack_in.append(x)  

    def pop(self) -> int:  
        self._shift()  
        return self.stack_out.pop()  

    def peek(self) -> int:  
        self._shift()  
        return self.stack_out[-1]  

    def empty(self) -> bool:  
        return not self.stack_in and not self.stack_out  

    def _shift(self):  
        if not self.stack_out:  
            while self.stack_in:  
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())

🇺🇸 Условие

Implement a first in first out (FIFO) queue using only two stacks. The implemented queue should support all the functions of a normal queue (pushpeekpop, and empty).

Implement the MyQueue class:

  • void push(int x) Pushes element x to the back of the queue.
  • int pop() Removes the element from the front of the queue and returns it.
  • int peek() Returns the element at the front of the queue.
  • boolean empty() Returns true if the queue is empty, false otherwise.

Notes:

  • You must use only standard operations of a stack, which means only push to toppeek/pop from topsize, and is empty operations are valid.
  • Depending on your language, the stack may not be supported natively. You may simulate a stack using a list or deque (double-ended queue) as long as you use only a stack's standard operations.

🇷🇺 Условие

Примеры

Example 1:

Input:
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[ [], [1], [2], [], [], [] ]
Output:
[null, null, null, 1, 1, false]

Explanation:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

{
  "examples": [
    {
      "input": {
        "args": [
          ["MyQueue","push","push","peek","pop","empty"],
          [
            [],
            [1],
            [2],
            [],
            [],
            []
          ]
        ]
      },
      "output": [null,null,null,1,1,false]
    }
  ]
}

Ограничения

  • \(1 \leq x \leq 9\)
  • At most 100 calls will be made to pushpoppeek, and empty.
  • All the calls to pop and peek are valid.

Потребление ресурсов

⏱ Time complexity: O(1)

Операция Сложность Пояснение
push(x) O(1) обычный append в список
pop() O(1) амортизированное каждый элемент перемещается из in в out только один раз, поэтому суммарно O(n) на n операций → в среднем O(1)
peek() O(1) амортизированное та же логика, что и у pop()
empty() O(1) просто проверка списков
- Допустим, мы делаем n операций push, а потом n раз вызываем pop.
- Только при первом pop() мы переносим все n элементов в stack_out.
- Остальные pop() идут из stack_out, уже без копирования.
- Перемещение стоит O(n), но делается один раз на n операций. Средняя стоимость 1 на операцию.

Итог: O(1)

🧠 Space complexity: O(n)

  • Все элементы хранятся в двух списках, максимум — n элементов одновременно.

Итог: O(n)

easy stack design queue


Metadata

  • title_rus: Реализовать очередь с использованием стеков
  • difficulty: Easy
  • leetcode_url: https://leetcode.com/problems/implement-queue-using-stacks/
  • topics: ['Stack', 'Design', 'Queue']
  • time: O(1)
  • space: O(n)
  • grind75: True
  • tags: ['Design', 'Easy', 'Queue', 'Stack', 'problem']
  • git_revision_date_localized: 5 июля 2025 г.
  • git_revision_date_localized_hash: f6ac458ea7f3485fe36c4b8c8f7c610ae2d995e7
  • git_revision_date_localized_tag:
  • git_revision_date_localized_raw_date: 5 июля 2025 г.
  • git_revision_date_localized_raw_datetime: 5 июля 2025 г. 19:32:08
  • git_revision_date_localized_raw_datetime-timezone: 5 июля 2025 г. 19:32:08 UTC
  • git_revision_date_localized_raw_iso_date: 2025-07-05
  • git_revision_date_localized_raw_iso_datetime: 2025-07-05 19:32:08
  • git_revision_date_localized_raw_timeago:
  • git_revision_date_localized_raw_custom: 05. июля 2025
  • git_site_revision_date_localized_hash: f6ac458ea7f3485fe36c4b8c8f7c610ae2d995e7
  • git_site_revision_date_localized_tag:
  • git_site_revision_date_localized: 5 июля 2025 г.
  • git_site_revision_date_localized_raw_date: 5 июля 2025 г.
  • git_site_revision_date_localized_raw_datetime: 5 июля 2025 г. 19:32:08
  • git_site_revision_date_localized_raw_datetime-timezone: 5 июля 2025 г. 19:32:08 UTC
  • git_site_revision_date_localized_raw_iso_date: 2025-07-05
  • git_site_revision_date_localized_raw_iso_datetime: 2025-07-05 19:32:08
  • git_site_revision_date_localized_raw_timeago:
  • git_site_revision_date_localized_raw_custom: 05. июля 2025