栈与队列

2023-03-31 | 阅读：次

栈与队列

整理了栈与队列的理论、算法、相关题目。参考代码随想录。

理论基础

C++标准库最常用的STL是SGI STL，如果没有指定底层实现的话，默认是以deque为缺省情况下栈的底层结构。

232.用栈实现队列

题目

题目链接：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]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

提示：

1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的（例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

解法

class MyQueue {
public:
    stack<int> stIn;
    stack<int> stOut;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        stIn.push(x);
    }
    
    int pop() {
        int result;
        if(stOut.empty())
        {
            while(!stIn.empty())
            {
                stOut.push(stIn.top());
                stIn.pop();
            }
        }
        if(!stOut.empty())
        {
            result = stOut.top();
            stOut.pop();
        }
        return result;
    }
    
    int peek() {
        int result = this->pop();
        stOut.push(result);
        return result;
    }
    
    bool empty() {
        return stIn.empty() && stOut.empty();
    }
};

225. 用队列实现栈

题目

题目链接：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]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示：

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

解法

class MyStack {
public:
    queue<int> que;
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        que.push(x);
    }
    
    int pop() {
        int size = que.size();
        size--;
        while(size--)
        {
            que.push(que.front());
            que.pop();
        }
        int result = que.front();
        que.pop();
        return result;
    }
    
    int top() {
        return que.back();
    }
    
    bool empty() {
        return que.empty();
    }
};

20. 有效的括号

题目

题目链接：20. 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：

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

示例 2：

输入：s = "()[]{}"
输出：true

示例 3：

输入：s = "(]"
输出：false

提示：

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

解法

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        int size = s.size();
        if(s.size() % 2)
            return false;
        stack<char> st;
        for(int i = 0; i < size; i++)
        {
            if(s[i] == '(')
                st.push(')');
            else if(s[i] == '[')
                st.push(']');
            else if(s[i] == '{')
                st.push('}');
            else if(st.empty() || st.top() != s[i])
                return false;
            else
                st.pop();
        }
        return st.empty();
    }
};

1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

题目

题目链接：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"。

提示：

1 <= S.length <= 20000
S 仅由小写英文字母组成。

解法

class Solution {
public:
    string removeDuplicates(string s) {
        stack<char> st;
        for(char s : s)
        {
            if(st.empty() || st.top() != s)
            {
                st.push(s);
            }
            else
            {
                st.pop();
            }
        }
        string result = "";
        while(!st.empty())
        {
            result += st.top();
            st.pop();
        }
        reverse(result.begin(), result.end());
        return result;
    }
};

York Sun

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栈与队列

目录

栈与队列

理论基础

232.用栈实现队列

题目

解法

225. 用队列实现栈

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解法

20. 有效的括号

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1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

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