今天在做面试题目的时候遇到了一道题:使用两个栈来模拟一个队列,栈 1 容量为 m,栈 2 容量为 n,且 m>n, 请问这个队列的最大容量是多少?

初始状态 =
- $S1.capacity() = m$
- $S2.capacity() = n$
- $Q.size() = 0$
假设$S1$用作队列入队的存储空间,$S2$用作队列出对的缓存空间。
假设现在队列 Q 进入$n$个元素,如下面这个状态
对应的,会在 S1 入栈$n$个元素
将 S1 中的元素全部出栈,这 n 个元素被放入栈 S2 中
假设现在再向队列 Q 中推入$n+1$个元素
对应的,向栈 S1 中入栈$n+1$个元素
此时进行出队操作,$E1\sim En$先出队列即:缓存栈 S2 中元素全部出栈
接下来继续出队
先将 S1 中出栈 n 个元素到 S2 中
队列继续出栈
- $E_{n+1}$出队列,对应的栈$S1$出栈最后一个元素
- 队列中元素 En+2 到 E2n+1 出队,对应栈 S2 出栈所有元素
从以上操作中可以看出两个栈模拟出的队列的最大容量为$\color{blue}{2n+1}$。再对队列入队的话,就不能得到正常出队序列了。