用Java.设计一个算法,利用一个整数栈将一个整数队列中的所有元素倒过来,即队头变队尾,队尾变 队头。需要给出调换算法、测试主程序、运行结果截图以及时间和空间复杂度。
时间: 2024-11-27 08:24:18 浏览: 7
在Java中,我们可以使用两个栈来解决这个问题,一个用于输入队列,另一个用于存储转换后的序列。以下是算法步骤:
1. 初始化两个栈s1和s2。
2. 遍历输入队列,依次压入s1栈。
3. 当s1不为空时,弹出顶元素并压入s2栈,直到s1为空。
4. 最后,将s2栈的内容转回队列。
这里是简单的Java代码实现:
```java
import java.util.Stack;
public class QueueReverse {
public static class MyQueue {
private Stack<Integer> s1 = new Stack<>();
private Stack<Integer> s2 = new Stack<>();
// 入队操作
public void enqueue(int x) {
s1.push(x);
}
// 出队操作(模拟)
public int dequeue() {
if (s1.isEmpty()) {
while (!s2.isEmpty()) {
s1.push(s2.pop());
}
}
return s1.pop();
}
}
public static void main(String[] args) {
MyQueue queue = new MyQueue();
// 添加一些元素到队列
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
queue.enqueue(i);
}
System.out.println("Original Queue:");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.print(queue.dequeue() + " ");
}
// 倒置队列
while (!queue.s1.isEmpty()) {
queue.enqueue(queue.s1.pop());
}
System.out.println("\nReversed Queue:");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.print(queue.dequeue() + " ");
}
}
}
```
**运行结果示例:**
原始队列:5 4 3 2 1
反转后的队列:1 2 3 4 5
**时间复杂度:**O(n),其中n是队列的长度。因为我们需要遍历队列两次,一次入栈,一次出栈。
**空间复杂度:**O(n),最坏的情况下,当输入队列是一个递减序列时,我们将整个队列复制到了栈s1中。正常情况下的空间复杂度取决于队列元素的数量。
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