(三)数据结构之“栈”

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栈是什么

一种后进先出的数据结构。

image.png

JavaScript 中没有栈,但可以用Array实现栈的所有功能。

const stack = []
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)

console.log(stack.pop()) // 3

什么场景下用栈?

需要后进先出的场景。

比如:十进制转二进制判断字符串的括号是否有效函数调用堆栈...

场景一:十进制转二进制

后出来的余数反而要排到前面。

把余数依次入栈,然后再出栈,就可以实现余数倒序输出。

image.png

// 场景一:正整数 十进制转二进制
function decbin(num) {
    const stack = []
    let x = parseInt(num / 2) // 商
    let y = num % 2 // 余数

    while(x) {
        stack.push(y)
        x = parseInt(x / 2)
        y = num % 2
    }
    x === 0 && stack.push(1)
    return stack
}

const stack_1 = decbin(7)
while(stack_1.length) {
    console.log(stack_1.pop())
}

场景二:有效的括号

越靠后的左括号,对应的右括号越靠前。

循环字符串,遇到左括号入栈,遇到右括号出栈,最后栈空了就是合法的。

// 场景二:有效的括号
function validBacket(str) {
    const stack = []
    
    for(let s of str) {
        if (s === '(') {
            stack.push('(')
        }
        if (s === ')') {
            stack.pop()
        }
    }
    return stack.length === 0
}

const str = '()()()((()))'
console.log(validBacket(str))

场景三:函数调用堆栈

最后调用的函数,最先执行完。

JS解释器使用栈来控制函数的调用顺序。

function func1() {
    func2()
}

function func2() {
    func3() // 栈顶:最后调用的函数,最先执行完。
}

function func3() {}

func1() 

LeetCode:20.有效的括号

20. 有效的括号 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

解题思路

对于没有闭合的左括号而言,越靠后的左括号,对应的右括号越靠前; 满足后进先出,考虑用栈。

  1. 新建一个栈
  2. 扫描字符串,遇到左括号入栈,遇到和栈顶括号类型匹配右括号就出栈,类型不匹配直接判定为不合法。
  3. 栈空了就是合法
/**
 * @param {string} s
 * @return {boolean}
 */
var isValid = function(s){
    const stack = []
    const backetMap = {
        '(': ')',
        '[': ']',
        '{': '}'
    }
    const backetArr = ['(', '[', '{']
    for(let c of s) {
        if (backetArr.includes(c)) {
            stack.push(c)
        } else {
            const top = stack[stack.length - 1]
            if (c === backetMap[top]) {
                stack.pop()
            } else {
                return false
            }
        }
    }
    return stack.length === 0
}

复杂度

  • 时间复杂度:O(N)

  • 空间复杂度:O(N)