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什么是栈
栈是一种线性的数据结构，它常用来存储一系列同类型的元素。
它和数组或者队列非常相似，区别在于它们的添加删除元素的顺序。对于栈来说，它是后进先出的顺序，即 Last In First Out - LIFO。
对于栈的理解，大家可以想象这样一个场景：你的书桌上摞了一堆书，这堆书最上面的一本，肯定是最后放上去的。而你如果想阅读其中一本的话，你也会从最上面一本一本的往下拿。这种结构，对应的就是栈的结构。
理解了什么是栈，下面来看一下实现栈需要实现那些函数。
需要实现的函数
func isEmpty() -> Bool // 栈是否为空
func count() -> Int // 获取栈里有多少元素
func push(_ newElement: Element) // 入栈
func pop() -> Element? // 出栈
func top() -> Element? // 获取栈顶元素
func removeAll() // 移除栈里所有元素
因为在 Swift 中，Array 其实已经提供了栈的相同作用的函数。所以，这次我们底层使用 Array 来存储数据。
栈的完整实现：
class Stack<Element: Equatable> {
private var _content = [Element]()
func isEmpty() -> Bool {
return _content.isEmpty
}
func count() -> Int {
return _content.count
}
func push(_ newElement: Element) {
_content.append(newElement)
}
func pop() -> Element? {
guard count() > 0 else {
return nil
}
return _content.popLast()
}
func top() -> Element? {
guard count() > 0 else {
return nil
}
return _content.last
}
func removeAll() {
_content.removeAll()
}
}
代码解释：
- isEmpty/count/removeAll 直接调用 Array 的相应函数实现。
- push：在栈顶添加元素，对应的就是 Array 的尾部，所以，调用 append 来添加。
- pop：移除栈顶元素，调用 Array 的 popLast 即移除尾部元素。
- top：获取栈顶元素，Array 的 last 属性即是返回数组的尾部元素。
虽然，Swift 中的 Array 很强大，但自己在用其封装一个栈并不是脱裤子放屁。因为，就笔者而言，如果在刷题的时候，如果直接使用 Array 来代替栈，就经常有一些操作会搞错，因为对于 push、pop 这种操作对应到 popLast 可能会出现偏差。比如：pop 有时一时糊涂就会调用 removeFirst 从而造成一些低级错误。
经典题目
有效的括号
LeetCode 的原题，此处为链接。
这道题就是借助栈的后进先出来解决的：
- 首先用哈希表来存储三种类型的括号：
let dict = ["(":")", "[":"]", "{":"}"]。 - 遍历当前字符串：
- 如果当前字符为左括号，则入栈。
- 如果当前字符为右括号，则移除栈顶元素。
- 若此时栈为空，则说明当前右括号为多余的，返回 false。
- 判断移除的栈顶元素与当前有括号是否匹配，不匹配直接返回 false。
- 若匹配，则继续遍历。
- 若遍历完字符串： * 栈不为空，则说明有多余的左括号，返回 false。
代码实现：
let dict = ["(":")", "[":"]", "{":"}"]
func isValid(_ s: String) -> Bool {
let stack = Stack<String>()
for char in s {
let subStr = String(char)
if dict.keys.contains(subStr) {
stack.push(subStr)
} else if stack.isEmpty() || dict[stack.pop()!] != subStr {
return false
}
}
return stack.isEmpty()
}
