代码随想录算法训练营第11天 | 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

本文介绍如何利用栈和队列这两种基本的数据结构互相实现对方的功能,包括使用两个栈实现队列的操作(push、pop、peek、empty),以及使用两个队列实现栈的操作(push、top、pop、empty)。

232.用栈实现队列

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):

实现 MyQueue 类:

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false
说明:

你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。
 

示例 1:

输入:
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]


来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks

使用两个栈,一个栈stackin在元素入队时入栈,一个栈stackout在取元素时把stackin的元素全部吸收过来,进行取元素pop操作。

public class MyQueue {
        Stack<Integer> stackin=new Stack<>();
        Stack<Integer> stackout=new Stack<>();
	    public MyQueue() {
 
	    }
	    
	    public void push(int x) {
            stackin.push(x);
	    }
	    
	    public int pop() {
	    	 if(stackout.isEmpty()) {
	            	//把stackin的值给stackout
	            	while(!stackin.isEmpty()) {
	            		stackout.push(stackin.pop());
	            	}
	            }
	    	 return stackout.pop();
	    }
	    
	    public int peek() {
           if(stackout.isEmpty()) {
        	   int res=pop();
        	   stackout.push(res);
        	   return res;
           }else {
        	   return stackout.peek();
           }
	    }
	    
	    public boolean empty() {
           return stackin.isEmpty()&&stackout.isEmpty();
	    }
}

225.用队列实现栈

请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通栈的全部四种操作(push、top、pop 和 empty)。

实现 MyStack 类:

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。
 

注意:

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list (列表)或者 deque(双端队列)来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
 

示例:

输入:
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues

 一个队列存元素queuein,另一个队列是临时队列queueout,在元素出队时把queuein的元素存到queueout,只留下一个元素,然后queuein把剩下的一个元素进行出队pop,然后再把临时队列queueout的元素存到queuein。

       Deque<Integer>queuein=new ArrayDeque<Integer>();
	   Deque<Integer>queueout=new ArrayDeque<Integer>();
	   public MyStack() {
         
	    }
	    
	    public void push(int x) {
	    	queuein.add(x);
	    }
	    
	    public int pop() {
    	   while(queuein.size()>1) {
    		   queueout.add(queuein.poll());
    	   }
    	   int res=queuein.poll();
    	   while(!queueout.isEmpty()) {
    		   queuein.add(queueout.poll());
    	   }
           return res;
	    }
	    
	    public int top() {
            int res=pop();
            queuein.add(res);
            return res;
	    }
	    
	    public boolean empty() {
             return queuein.isEmpty();
	    }

20.有效的括号

 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:

左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
 

示例 1:

输入:s = "()"
输出:true

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses

遍历字符串s,当当前字符为左括号,入栈;否则判断字符是否与栈顶元素匹配,不匹配返回false,匹配元素出栈,继续遍历,最后如果栈为空,说明匹配完成,返回true,否则返回false.

 public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack=new Stack<>();
        for(char ch:s.toCharArray()) {
        	 //左括号直接入栈
        	 if(ch=='('||ch=='['||ch=='{') {
        		 stack.add(ch);
        	 }else {
        		 //右括号看括号跟栈顶元素是否匹配,匹配栈顶元素出栈,否则返回false
        		 if(stack.isEmpty()) return false;
        		 char chpeek=stack.peek();
        		 if((ch==')'&&chpeek=='(')||(ch==']'&&chpeek=='[')||(ch=='}'&&chpeek=='{')){
        			 stack.pop();
        		 }else return false;
        	 }
        }
        return stack.isEmpty();
    }

1047.删除字符串中的所有相邻重复项

给出由小写字母组成的字符串 S,重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母,并删除它们。

在 S 上反复执行重复项删除操作,直到无法继续删除。

在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。

示例:

输入:"abbaca"
输出:"ca"
解释:
例如,在 "abbaca" 中,我们可以删除 "bb" 由于两字母相邻且相同,这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 "aaca",其中又只有 "aa" 可以执行重复项删除操作,所以最后的字符串为 "ca"。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/remove-all-adjacent-duplicates-in-string

 遍历字符串s,如果栈为空或者当前字符!=栈顶元素,当前字符入栈,如果当前字符==栈顶元素,栈顶元素出栈,把栈中的元素存入新的字符串,反转字符串作为返回值。

 public String removeDuplicates(String s) {
        Stack<Character> stack=new Stack<>();
        for(char ch:s.toCharArray()) {
        	if(stack.isEmpty()||stack.peek()!=ch) stack.push(ch);
        	else stack.pop();
        }
        StringBuilder sb=new StringBuilder();
        while(!stack.isEmpty()) sb.append(stack.pop());
        return sb.reverse().toString();
    }

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