数据结构与算法 --- 栈习题(Swift)

首先实现一个顺序存储的栈。

struct MyStack<T> {

    /// 声明一个泛型数组,用于存储栈中的元素(栈结构的后备存储器)
    private var elements = [T]()

    /// 返回栈结构中元素的个数
    public var count: Int {

        // 返回数组elements中的元素个数
        return elements.count
    }

    /// 获取或者设置栈的存储容量
    public var capacity: Int {

        // 获取栈的存储容量
        get {

            // 返回数组elements的容量
            return elements.capacity
        }

        // 设置栈的最小容量
        set {

            // 设置数组elements的最小容量
            elements.reserveCapacity(newValue)
        }
    }

    /// 初始化方法(创建栈实例)
    public init() {}

    /// 使用push方法执行入栈操作
    public mutating func push(element: T) {

        // 判断栈是否已满
        if count == capacity {
            fatalError("栈已满,不能再执行入栈操作!")
        }

        // 使用数组的append()方法将元素添加到数组elements中
        self.elements.append(element)
    }

    /// 使用pop方法执行出栈操作
    @discardableResult
    public mutating func pop() -> T? {

        // 判断栈是否已空
        if count == 0 {
            fatalError("栈已空,不能再执行出栈操作!")
        }

        // 移除数组elements的最后一个元素
        return elements.popLast()
    }

    /// 返回栈顶元素
    public func top() -> T? {

        // 返回数组elements的最后一个元素(但是不移除该元素)
        return elements.last
    }

    /// 清空栈中所有的元素
    public mutating func clear() {

        // 清空数组elements中所有的元素
        elements.removeAll()
    }

    /// 判断栈是否为空
    public func isEmpty() -> Bool {

        // 判断数组elements是否为空
        return elements.isEmpty
    }

    /// 判断栈是否已满
    public func isFull() -> Bool {

        // 对数组的存储情况进行判断
        if count == 0 {

            // 如果数组为空,则表示栈还未存储数据元素
            return false
        } else {

            // 如果数组不为空,则返回数组的存储容量
            // 然后再根据实际存储情况判断栈是否已满
            return count == elements.capacity
        }
    }
}

一。括号匹配检验

假设表达式中允许包含两种括号:圆括号和方括号,其嵌套顺序随意,即()或者[([][])]都是正确的,而这[(]或者(()])或者([())都是不正确的格式,检验括号是否匹配的方法可用“期待的急迫程度”这个概念来描述,例如,考虑以下括号的判断:[([][])]

func checkSymbol(orgStr:String) -> Bool {
    let leftArr = ["(", "["]
    let rightArr = [")", "]"]
    let pairValue = ["(":")", "[":"]"]
    
    var stack:MyStack = MyStack<String>()
    stack.capacity = orgStr.count

    for char in orgStr {
        
        let s = String(char)
        
        if leftArr.contains(s) {
            //左边的括号
            stack.push(element: s)
            
        }else if rightArr.contains(s) {
            //右边的括号
            if stack.isEmpty() {
                //判断栈是否为空
                return false
            }else {
                let targetValue = pairValue[stack.top()!]
                if s == targetValue {
                    return true
                }else {
                    return false
                }
            }
        }
    }
    
    return stack.isEmpty()
}

二。每日气温

根据每日气温列表,请重新生成一个列表,对应位置的输入时你需要再等待多久温度才会升高超过该日的天数。如果之后都不会升高,请在该位置0来代替。例如,给定一个列表temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73],你的输出应该是[1,1,4,2,1,1,0,0]。提示:气温列表长度的范围是[1,30000]。每个气温的值的均为华氏度,都是在[30,100]范围内的整数

func temperature(orgTemArr:[Int]) -> [Int] {
    
    var stack = MyStack<Int>()
    stack.capacity = orgTemArr.count
    
    var resultArr:[Int] = Array.init(repeating: 0, count: orgTemArr.count)
    
    
    for (index, value) in orgTemArr.enumerated() {
        
        if stack.isEmpty() {
            //当栈为空
            stack.push(element: index)
        }else {
            //当当前值小于等于栈顶
            if value <= orgTemArr[stack.top()!] {
                stack.push(element: index)
            }else {
                while !stack.isEmpty(){
                    //如果当前值始终大于栈顶,进行对结果数组的赋值。
                    if value > orgTemArr[stack.top()!] {
                        let top = stack.top()!
                        resultArr[top] = index - top
                        stack.pop()
                    }else {
                        break
                    }
                }
            }
        }
        
        stack.push(element: index)
    }
    
    return resultArr
}

print("temper ==== \(temperature(orgTemArr: [73,74,75,71,69,72,76,73]))")

运行结果


image.png

三。爬楼梯
假设你正在爬楼梯。需要n阶你才能到达楼顶。每次你可以爬1或2个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?注意:给定n是一个正整数

func climbStairs(n:Int) -> Int {
    
    if n == 0 {
        return 0
    }else if n == 1 {
        return 1
    }else if n == 2 {
        return 2
    }
    return climbStairs(n: n-1)+climbStairs(n: n-2)
}
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