算法训练营Day11 第五章 栈与队列part2

第一题： 20. 有效的括号 

        这道题可以利用哈希表和stack联合解题，思路比较容易想到，但是有一些细节需要注意，稍不留神就不能ak，代码如下：

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if(s.size() % 2) return false;
        stack<char> stk;
        unordered_map<char, char> pair;
        pair.insert(make_pair(')', '('));
        pair.insert(make_pair(']', '['));
        pair.insert(make_pair('}', '{'));

        for(int i = 0; i < s.size(); ++i) {
            if(s[i] == '(' || s[i] == '[' || s[i] == '{') {
                stk.push(s[i]);
                continue;
            }
            if(stk.empty() || stk.top() != pair[s[i]]) return false;
            else stk.pop();
        }
        return stk.empty();
    }
};

同时，这道题也可以不使用哈希表，只是使用stack也能处理这道题，代码如下：

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        if (s.size() % 2 != 0) return false; // 如果s的长度为奇数，一定不符合要求
        stack<char> st;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
            if (s[i] == '(') st.push(')');
            else if (s[i] == '{') st.push('}');
            else if (s[i] == '[') st.push(']');
            // 第三种情况：遍历字符串匹配的过程中，栈已经为空了，没有匹配的字符了，说明右括号没有找到对应的左括号 return false
            // 第二种情况：遍历字符串匹配的过程中，发现栈里没有我们要匹配的字符。所以return false
            else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
            else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等，栈弹出元素
        }
        // 第一种情况：此时我们已经遍历完了字符串，但是栈不为空，说明有相应的左括号没有右括号来匹配，所以return false，否则就return true
        return st.empty();
    }
};

 第二题： 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 

        这道题也可以利用stack来解决，因为stack帮助我们记录了遍历数组当前元素时候，前一个元素是什么，因此stack适合解决这种“爱消除”类的问题。这道题最后需要反转一下字符串，因为stack取出来的字符是反着的。代码如下：

class Solution {
public:
    string removeDuplicates(string s) {
        stack<char> stk;
        for(int i = 0; i < s.size(); ++i) {
            if(stk.empty() || stk.top() != s[i]) {
                stk.push(s[i]);
                continue;
            }
            stk.pop();
        }
        string result;
        while(!stk.empty()) {
            char c = stk.top();
            stk.pop();
            result += c;
        }
        reverse(result.begin(), result.end());
        return result;
    }
};

 第三题： 150. 逆波兰表达式求值 

        这道题中，逆波兰表达式指的是一种后缀表达式，所谓后缀就是指运算符写在后面。

        逆波兰表达式主要有以下两个优点：

• 去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。

• 适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中。

        其实逆波兰表达式相当于是二叉树中的后序遍历。再进一步看，本题中每一个子表达式要得出一个结果，然后拿这个结果再进行运算，那么这岂不就是一个相邻字符串消除的过程，和上一题是不是就非常像了！！！只不过本题不要相邻元素做消除了，而是做运算！

        代码如下：

class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string>& tokens) {
        // 力扣修改了后台测试数据，需要用longlong
        stack<long long> st; 
        for (int i = 0; i < tokens.size(); i++) {
            if (tokens[i] == "+" || tokens[i] == "-" || tokens[i] == "*" || tokens[i] == "/") {
                long long num1 = st.top();
                st.pop();
                long long num2 = st.top();
                st.pop();
                if (tokens[i] == "+") st.push(num2 + num1);
                if (tokens[i] == "-") st.push(num2 - num1);
                if (tokens[i] == "*") st.push(num2 * num1);
                if (tokens[i] == "/") st.push(num2 / num1);
            } else {
                st.push(stoll(tokens[i]));
            }
        }

        int result = st.top();
        st.pop(); // 把栈里最后一个元素弹出（其实不弹出也没事）
        return result;
    }
};

        算法的时间和空间复杂度都是O(n).

        Day11打卡！！！