day11 | 栈与队列2

0.引言

● 20. 有效的括号
● 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项
● 150. 逆波兰表达式求值

1. 有效的括号

Category Difficulty Likes Dislikes
algorithms Easy (44.31%) 3779 -

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:

  1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
  2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
  3. 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 <= 10<sup>4</sup>
  • s 仅由括号 '()[]{}' 组成

Discussion | Solution

1.1.自己想法及代码实现

利用栈,常规解法:

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=20 lang=cpp
 *
 * [20] 有效的括号
 */

// @lc code=start
class Solution {
 public:
  bool isValid(string s) {
    std::stack<char> data_stack;
    build_check_map();

    for (const auto& ch : s) {
      if (!is_right_bracket(ch)) {
        data_stack.push(ch);
      } else {
        if (data_stack.empty()) {
          return false;
        }
        if (data_stack.top() == check_map_[ch]) {
          data_stack.pop();
        } else {
          data_stack.push(ch);
        }
      }
    }

    return data_stack.empty();
  }

 private:
  bool is_right_bracket(const char& ch) {
    if (ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') {
      return false;
    } else {
      return true;
    }
  }

  void build_check_map() {
    check_map_[')'] = '(';
    check_map_[']'] = '[';
    check_map_['}'] = '{';
  }

 private:
  std::unordered_map<char, char> check_map_;
};
// @lc code=end

1.2.参考思想及代码实现

2.删除字符串中的所有相邻重复项

Category Difficulty Likes Dislikes
algorithms Easy (72.66%) 495 -

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. 1 <= S.length <= 20000
  2. S 仅由小写英文字母组成。

Discussion | Solution

2.1.自己想法及代码实现

利用栈:

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=1047 lang=cpp
 *
 * [1047] 删除字符串中的所有相邻重复项
 */

// @lc code=start
class Solution {
 public:
  string removeDuplicates(string s) {
    if (s.size() <= 1) return s;
    std::stack<char> data_stack;

    for (auto ch : s) {
      if (data_stack.empty()) {
        data_stack.push(ch);
        continue;
      }
      if (data_stack.top() == ch) {
        data_stack.pop();
      } else {
        data_stack.push(ch);
      }
    }

    std::string res = "";
    while (!data_stack.empty()) {
      res.insert(res.begin(), data_stack.top());
      data_stack.pop();
    }
    return res;
  }
};
// @lc code=end

2.2.参考思想及代码实现

3. 逆波兰表达式求值

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algorithms Medium (52.62%) 691 -

给你一个字符串数组 tokens ,表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。

请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。

注意:

  • 有效的算符为 '+''-''*''/'
  • 每个操作数(运算对象)都可以是一个整数或者另一个表达式。
  • 两个整数之间的除法总是 向零截断
  • 表达式中不含除零运算。
  • 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
  • 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。

示例 1:

输入:tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出:9
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:((2 + 1) * 3) = 9

示例 2:

输入:tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出:6
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:(4 + (13 / 5)) = 6

示例 3:

输入:tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出:22
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:
  ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22

提示:

  • 1 <= tokens.length <= 10<sup>4</sup>
  • tokens[i] 是一个算符("+""-""*""/"),或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数

逆波兰表达式:

逆波兰表达式是一种后缀表达式,所谓后缀就是指算符写在后面。

  • 平常使用的算式则是一种中缀表达式,如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )
  • 该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )

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;遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中

Discussion | Solution

3.1.自己想法及代码实现

利用栈:

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=150 lang=cpp
 *
 * [150] 逆波兰表达式求值
 */

// @lc code=start
class Solution {
 public:
  int evalRPN(vector<string>& tokens) {
    std::stack<std::string> data_stack;
    for (auto& str : tokens) {
      if (is_operator(str)) {
        auto element_1 = data_stack.top();
        data_stack.pop();
        auto element_2 = data_stack.top();
        data_stack.pop();
        data_stack.push(std::to_string(
            apply_op(str[0], std::stoi(element_2), std::stoi(element_1))));
      } else {
        data_stack.push(str);
      }
    }
    return std::stoi(data_stack.top());
  }

 private:
  bool is_operator(const string& str) {
    if (str == "+" || str == "-" || str == "*" || str == "/")
      return true;
    else
      return false;
  }

  int apply_op(char op, int a, int b) {
    switch (op) {
      case '+': return a + b;
      case '-': return a - b;
      case '*': return a * b;
      case '/': return a / b;
      default: return 0;
    }
  }
};

// @lc code=end

3.2.参考思想及代码实现

4.总结

消消乐类型的题目都可以考虑一下栈
● 20. 有效的括号
● 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项
● 150. 逆波兰表达式求值

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