代码随想录 Day 10 | 【第五章 栈与队列】 232.用栈实现队列 、225. 用队列实现栈 、20. 有效的括号 、1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

一、 232.用栈实现队列 

1. 看完代码随想录的想法

（1）实现MyQueue类：必须定义两个栈，分别是进栈和出栈；

（2）调用进栈append()函数，将元素添加进入进栈内；

（3）定义判断空栈的函数，因为要求队列为空返回true，所以在调用进/出栈之前加上not；

（4）移除队列开头元素并将其返回：首先对self调用empty进行判断，如果为空，直接返回None；然后判断出栈是否为空，出栈如果不为空，则直接弹出元素，如果出栈为空，则需要将入栈的全部元素添加进入出栈中，入栈元素弹出，然后出栈添加元素，最后返回出栈的第一个元素；

（5）返回队列开头的元素：直接调用pop函数，将元素添加进出栈中，最终return即可。

class MyQueue:
# 实现 MyQueue 类：

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

    def push(self, x: int) -> None:
    # void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
        self.stack_in.append(x)

    def pop(self) -> int:
    # int pop() 从队列的开头移除并返回元素
        if self.empty():
            return None
        if self.stack_out:
            return self.stack_out.pop()
        else:
            for i in range(len(self.stack_in)):
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())
            return self.stack_out.pop()
            
        

    def peek(self) -> int:
    # int peek() 返回队列开头的元素
        ans = self.pop()
        self.stack_out.append(ans)
        return ans

    def empty(self) -> bool:
    # boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
        return not (self.stack_in or self.stack_out)

2. 实现过程中遇到的困难及解决

        在push数据的时候，只要数据放进输入栈就好，但在pop的时候，操作就复杂一些，输出栈如果为空，就把进栈数据全部导入进来（注意是全部导入），再从出栈弹出数据，如果输出栈不为空，则直接从出栈弹出数据就可以了。

        最后如何判断队列为空：如果进栈和出栈都为空的话，说明模拟的队列为空了。

二、225. 用队列实现栈

1. 看完代码随想录的想法

        法1 单队列法：一个队列在模拟栈弹出元素的时候只要将队列头部的元素（除了最后一个元素外） 重新添加到队列尾部，此时再去弹出元素就是栈的顺序了。

        法2 双队列法：队列是先进先出的，如果要在某队列中弹出最后一个元素，也就是第一个弹出最后一个元素，那么可以将前n-1个元素放进另一个队列，再弹出最后一个元素。

class MyStack:
# 实现 MyStack 类

    def __init__(self):
        self.que = deque()

    def push(self, x: int) -> None:
    # void push(int x) 将元素 x 压入栈顶
        self.que.append(x)
        

    def pop(self) -> int:
    # int pop() 移除并返回栈顶元素
        if self.empty():
            return None
        for i in range(len(self.que)-1):
            self.que.append(self.que.popleft())
        return self.que.popleft()
        

    def top(self) -> int:
    # int top() 返回栈顶元素
        if self.empty():
            return None
        for i in range(len(self.que)-1):
            self.que.append(self.que.popleft())
        temp = self.que.popleft()
        self.que.append(temp)
        return temp


    def empty(self) -> bool:
    # boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 
        return not self.que


# Your MyStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MyStack()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.empty()

三、20. 有效的括号

1. 看完代码随想录的想法

整体思路：

        遍历字符串，看到左括号“（” ，就将右括号“ ）”放进栈中；看到左方括号“[”，就将右方括号“]”放进栈中；看到左花括号“{”，就将右花括号“}”放进栈中；

        如果遍历到右方向括号就与栈中括号做匹配，如果一直就弹出栈中括号，直到遍历完所有字符并且栈中元素为空，则说明完全匹配；

        那么不匹配总共可能出现三种情况：A.遍历完成字符串，栈中还剩元素没有被匹配；B.字符串还有右方向括号，但栈中已空，没有字符与其匹配；C.匹配过程中括号类型不同，匹配失败。

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        for i in s:
            if s == '[':
                stack.append(']')
            elif s == '(':
                stack.append(')')
            elif s == '{':
                stack.append('}')
            elif not stack or stack[-1] != i:
                return False
            else:
                stack.pop()
        return True if not stack else False

四、1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

1. 看完代码随想录的想法

（1）对于本题目，遍历字符串中每个字符，遇到相邻元素相同则消除，会存在消除后前面的旧元素又可以与新元素进行消除，所以沿用上一题目的思路，既需要匹配又需要消除的题目，可以使用栈来解决。

（2）首先初始化定义一个栈，然后遍历整个字符串中字符，如果栈不为空并且当前遍历的字符与栈顶字符相等，那么就将栈顶字符弹出，实现了遇到相同字符则消除的要求；如果栈为空或者栈中已有字符与当前字符不相等，那么将该字符加入栈；最后将栈中字符进行拼接并返回，就得到我们所需的删除字符串中所有相邻重复项。

class Solution:
    def removeDuplicates(self, s: str) -> str:
        stack  = []
        for i in s:
            if stack and stack[-1] == i:
                stack.pop()
            else:
                stack.append(i)
        return "".join(stack)