数据结构4 栈（Stack）

1. 栈：先进后出。
   基于链表创建的。
2. 应用：

• 浏览器后退功能。
• 子程序的调用：在跳往子程序前，会先将下个指令的地址存到堆栈中，直到子程序执行完后再将地址取出，以回到原来的程序中。类似return语句
• 处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了存储下一个指令的地址外，也将参数、区域变量等数据存入堆栈中。
• 表达式的转换【中缀表达式转后缀表达式】与求值（实际解决）
• 二叉树的遍历
• 图形的深度优先（depth-first）搜索法

3. 复杂度：

• 访问: O(1)
  只访问栈顶元素。
• 搜索：O(N)
• 插入: O(1)
  只在栈的尾端插入。
• 删除： O(1)
  只删除栈顶元素。

4. Python栈的常用操作：

• 创建栈

stack = []

• 添加元素

stack.append(1)
stack.append(2)
stack.append(3)

• 查看栈顶元素 – 即将出栈的元素

stack[-1]

• 删除栈顶元素 – 即将出栈的元素

temp = stack.pop()

• 栈的长度

len(stack)

• 栈是否为空

len(stack) == 0

• 遍历栈（边删除栈顶元素，边遍历）

while len(stack) > 0:
	temp = stack.pop()
	print(temp)

5. java栈的常用操作：

• 创建栈

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

• 添加元素

stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
System.out.println(stack.toString());

• 查看栈顶元素 – 即将出栈的元素

stack.peek();

• 删除栈顶元素 – 即将出栈的元素

int temp = stack.pop();
System.out.println(temp);

• 栈的长度

stack.size();

• 栈是否为空

stack.isEmpty();

• 遍历栈（边删除栈顶元素，边遍历）

while (!stack.isEmpty()){
    int num = stack.pop();
    System.out.println(num);
}

6. 例题
   

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for(char i:s.toCharArray()){
            if (i == '(' || i == '[' || i == '{'){
                stack.push(i);
            }
            else{
                if(stack.size() == 0){
                    return false;
                }
                else{
                    char temp = stack.pop();
                    if(i == ')'){
                        if(temp != '('){
                            return false;
                        }
                    }
                    else if(i == ']'){
                        if(temp != '['){
                            return false;
                        }
                    }
                    else{
                        if(temp != '{'){
                            return false;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        if (stack.size() == 0){
            return true;
        }
        else{
            return false;
        }
    }
}

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        for i in s:
            if i == "(" or i == "[" or i == "{":
                stack.append(i)
            else:
                if len(stack) == 0:
                    return False
                else:
                    temp = stack.pop()
                    if i == ")":
                        if temp != "(":
                            return False
                    elif i == "]":
                        if temp != "[":
                            return False
                    elif i == "}":
                        if temp != "{":
                            return False
        if len(stack) == 0:
            return True
        else:
            return False

class Solution:
    def nextGreaterElement(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        res = []
        stack = []
        for i in nums2:
            stack.append(i)
        for num in nums1:
            temp = []
            isFound = False
            max = -1
            while(len(stack)!=0 and isFound == False):
                top = stack.pop()
                if top > num:
                    max = top
                elif top == num:
                    isFound = True
                temp.append(top)
            res.append(max)
            while(len(temp)!=0):
                stack.append(temp.pop())
        return res