算法刷题-栈与队列

算法刷题-栈与队列

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

思路

开两个栈in和out，in负责加入元素，out负责弹出元素

• 入队：将元素塞入in中
• 出队，如果out为空，那么就把in中元素一个一个弹出塞到out中，这时候元素就会和刚加入的时候相反，满足队列的要求。然后再从out中弹出元素
• peek：就是先让out顶部元素出队，然后入队，这样就不会删除元素，但是可以获取到栈顶的值
• empty：判断in和out都为空，那么说明队列就是空的

代码

class MyQueue {
public:
    stack<int> in;
    stack<int> out;
    MyQueue() {

    }
    
    void push(int x) {
        in.push(x);
    }
    
    int pop() {
        if(out.empty()){
            while(!in.empty()){
                auto t=in.top();
                in.pop();
                out.push(t);
            }
        }
        int res=out.top();
        out.pop();
        return res;
    }
    
    int peek() {
        int res=  this->pop();
        out.push(res);
        return res;
    }
    
    bool empty() {
        return in.empty()&&out.empty();
    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */
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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 。

思路

q1作为存储元素的队列，q2作为备份
删除元素的时候先把前n-1个元素放到q2里面，再删去一个元素
然后再把q2赋值给q1,再把q2清空

代码

class MyStack {
public:
    queue<int> q1,q2;
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        q1.push(x);
    }
    
    int pop() {
        auto t=q1.back();
        int sz=q1.size();
        sz--;
        while(sz--){
            q2.push(q1.front());
            q1.pop();
        }
        q1.pop();
        q1=q2;
        while(q2.size()) q2.pop();
        return t;
    }
    
    int top() {
        return q1.back();
    }
    
    bool empty() {
        return q1.empty();
    }
};

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack* obj = new MyStack();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */
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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：

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。

思路

使用一个栈记录左括号，
扫描整个字符串，

• 如果是左括号就加入到栈中
• 如果是右括号，那就看栈顶元素能否匹配，不能就是不符合题意

代码

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        stack<char> stk;
        for(char c:s){
            if(c=='('||c=='{'||c=='[') stk.push(c);
            else{
                bool ok=0;
                if(stk.empty()) return false;
                if(c==')'&&stk.top()=='(') stk.pop(),ok=1;
                if(c=='}'&&stk.top()=='{') stk.pop(),ok=1;
                if(c==']'&&stk.top()=='[') stk.pop(),ok=1;
                if(!ok) return false;
            }
        }
        cout<<stk.size()<<endl;
        if(stk.empty()) return true;
        return false;
    }
};
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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。

思路

用栈记录元素，遍历整个字符串， 如果当前元素和栈顶元素相同，那么就将栈顶元素删除，否则就把当前元素加入到栈中。

代码

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