栈和队列练习题

这篇博客探讨了如何使用栈解决有效括号问题,以及如何仅使用栈和队列实现先入先出(FIFO)和后入先出(LIFO)的数据结构。文章提供了具体的代码示例,包括有效括号的判断、栈实现队列以及队列实现栈的方法,并对操作的时间复杂度进行了讨论。

一、有效的括号

给定一个只包括 ‘(’,’)’,’{’,’}’,’[’,’]’ 的字符串 s ,判断字符串是否有效。

有效字符串需满足:

1、左括号必须用相同类型的右括号闭合。
2、左括号必须以正确的顺序闭合。

示例 1:

输入:s = “()” 输出:true
示例 2:

输入:s = “()[]{}” 输出:true
示例 3:

输入:s = “(]” 输出:false
示例 4:

输入:s = “([)]” 输出:false
示例 5:

输入:s = “{[]}” 输出:true

提示:

1 <= s.length <= 104 s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成

/*
遍历每一个字符:
如果是左括号:入栈
如果是右括号:
与栈顶元素比较(前提是有栈顶元素),没有左出现了右,返回false,如果匹配,出栈
遍历完后,如果栈不为空,左多了,返回false
*/
class Solution {
   
   
public:
    bool isValid(string str) {
   
   
        std:: stack<char> s;
        int size=str.size();
        for(int i=0;i<size;i++)
        {
   
   
            char ch=str[i];
            switch(ch)
            {
   
   
                case '(':
                case '[':
                case '{':s.push(ch);break;
                case ')':
                case ']':
                case '}':
                {
   
   
                    if(s.empty())
                        return false;
                    char left=s.top();
                    s.pop();
                    if(!((left=='('&&ch==
### 队列练习题解析 在 Python 中,(Stack)队列(Queue)是常见的数据结构,它们可以通过不同的方式实现。以下是一些与队列相关的练习题及其解析。 #### 1. 使用列表实现 Python 的 `list` 可以很方便地用来实现。`append()` 方法可以用于压操作,而 `pop()` 方法则可以用于弹出顶元素。 ```python stack = [] # 压 stack.append(1) stack.append(2) stack.append(3) # 弹出顶元素 print(stack.pop()) # 输出: 3 print(stack.pop()) # 输出: 2 ``` #### 2. 使用 collections.deque 实现队列 对于队列来说,使用 `collections.deque` 是一个很好的选择,因为它支持在两端高效地插入删除元素。 ```python from collections import deque queue = deque() # 入队 queue.append(1) queue.append(2) queue.append(3) # 出队 print(queue.popleft()) # 输出: 1 print(queue.popleft()) # 输出: 2 ``` #### 3. 使用 queue.Queue 类实现线程安全的队列 在多线程环境中,可以使用 `queue.Queue` 来确保线程安全的操作。 ```python from queue import Queue q = Queue() # 入队 q.put(1) q.put(2) q.put(3) # 出队 print(q.get()) # 输出: 1 print(q.get()) # 输出: 2 ``` #### 4. 实现一个最小 设计一个支持 push、pop、top getMin 操作的最小。 ```python class MinStack: def __init__(self): self.stack = [] self.min_stack = [] def push(self, x): self.stack.append(x) if not self.min_stack or x <= self.min_stack[-1]: self.min_stack.append(x) def pop(self): if self.stack[-1] == self.min_stack[-1]: self.min_stack.pop() return self.stack.pop() def top(self): return self.stack[-1] def getMin(self): return self.min_stack[-1] ``` #### 5. 判断括号是否匹配 编写一个函数来判断字符串中的括号是否匹配。 ```python def is_valid(s): stack = [] mapping = {")": "(", "}": "{", "]": "["} for char in s: if char in mapping.values(): stack.append(char) elif char in mapping: if not stack or mapping[char] != stack.pop(): return False else: continue return not stack # 测试 print(is_valid("()[]{}")) # 输出: True print(is_valid("([)]")) # 输出: False ``` ###
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