【算法刷题 | 栈】3.16（有效的括号、删除字符串中的所有相邻重复项、逆波兰表达式求值）

1.有效的括号

1.1题目

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

• 示例一：

输入：s = "()"
输出：true
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• 示例二：

输入：s = "()[]{}"
输出：true
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• 示例三：

输入：s = "(]"
输出：false
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1.2解法：栈

1. 题目核心：要求左括号隔壁要有对应的有括号匹配

2. 讨论三种不匹配的情况

   • 字符串里左方向的括号多余了 ，所以不匹配

     

   • 括号没有多余，但是 括号的类型没有匹配上

     

   • 字符串里右方向的括号多余了，所以不匹配。

3. 解法：栈

   • 若为左括号，则将对应的右括号入栈
   • 若为右括号，则取出栈顶元素，并判断是否该为右括号类型，不是返回false即可
   • 相当于左括号——>同样类型的右括号进栈；右括号——>出栈（并判断栈顶元素是否为该类型的右括号）

4. 注意：

   • Java中Deuqe接口进栈方法为 push(i)；
   • 查看栈顶元素方法为 peek()
   • 取出栈顶元素方法为 pop()

	public boolean isValid(String s) {
        Deque<Character> deque=new LinkedList<>();
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            
            char c=s.charAt(i);
            //1、若为左括号，则将对应的右括号类型进栈
            if(c=='('){
                deque.push(')');
            }else if(c=='{'){
                deque.push('}');
            }else if(c=='['){
                deque.push(']');
            }else if(deque.isEmpty() || deque.peek()!=c){
                //2、右括号，取出栈顶元素并判断是否为该右括号类型
                return false;
            }else{
                deque.pop();
            }
        }

        return deque.isEmpty();
    }
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2.删除字符串中的所有相邻重复项

2.1题目

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。

• 示例一：

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"。
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2.2解法：栈

1. 核心：使用栈解法
2. 若为栈为空或者插入元素与栈顶元素不相同，则插入该元素；否则将栈顶元素出栈
3. 最后遍历栈，将栈顶元素放置在字符串前面

	public String removeDuplicates(String s) {

        Deque<Character> deque=new LinkedList<>();
        char[] arr=s.toCharArray();
        for(char ch:arr){
            if(deque.isEmpty() || deque.peek()!=ch ){
                deque.push(ch);
            }else{
                deque.pop();
            }
        }
        String str="";
        while(!deque.isEmpty()){
            str=deque.pop()+str;
        }
        return str;
    }
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3.逆波兰表达式求值

3.1题目

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 '+'、'-'、'*' 和 '/' 。

• 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

• 示例一：

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
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• 示例二：

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
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• 示例三：

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
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3.2解法：栈

1. 核心：使用栈解法

2. 解析逆波兰表达式：

   ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )
   
   //逆波兰表达式
    ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * ) 
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3. 关键：四个关键字符：+、*、-、/：若为上述这个字符，则取出栈顶的两个元素，进行运算之后再放进栈里面

4. 注意：-、/两个运算的特殊性：若num1为第一个栈顶元素，num2为第二个栈顶元素

   duque.push( num2-num1 )
   
   duque.push( num2/num1 )
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	public int evalRPN(String[] tokens) {
        Deque<Integer> deque=new LinkedList<>();
        for(String s:tokens){
            if(s.equals("+")){
                deque.push( deque.pop()+deque.pop() );
            }else if(s.equals("*")){
                deque.push( deque.pop()*deque.pop() );
            }else if(s.equals("-")){
                int num1=deque.pop();
                int num2=deque.pop();
                deque.push( num2-num1 );
            }else if(s.equals("/")){
                int num1=deque.pop();
                int num2=deque.pop();
                deque.push( num2/num1);
            }else{
                deque.push(Integer.valueOf(s));
            }
        }
        return deque.pop();
    }
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