155. 最小栈 & 20. 有效的括号

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155. 最小栈

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设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

实现 MinStack 类:

• MinStack() 初始化堆栈对象。
• void push(int val) 将元素val推入堆栈。
• void pop() 删除堆栈顶部的元素。
• int top() 获取堆栈顶部的元素。
• int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

提示：

• -2^31 <= val <= 2^31 - 1
• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用
• push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * 10^4 次

思路：

既可以使用辅助栈来维护一个最小值是栈顶的栈，也可以维护一个变量来实时保存最小值。这里采用第二种方式。

当执行入栈操作时，将val和原本的最小值进行比较，较小值便是最新的最小值。当执行出栈操作时，依旧需要实时更新最小值，方法是将栈里剩余的元素展开，比较出最小值。

通过实时维护最小值，便可以在常数时间内获取到当前栈的最小值。

实时替换

var MinStack = function() {
    this.stack = [];
    this.min = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MinStack.prototype.push = function(val) {
    this.stack.push(val);
    this.min = Math.min(val, this.min);
};

/**
 * @return {void}
 */
MinStack.prototype.pop = function() {
    let val = this.stack.pop();
    this.min = Math.min(...this.stack)
    return val;
};

/**
 * @return {number}
 */
MinStack.prototype.top = function() {
    let length = this.stack.length;
    if (!length) return null;
    return this.stack[length - 1];
};

/**
 * @return {number}
 */
MinStack.prototype.getMin = function() {
    return this.min;
};

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MinStack()
 * obj.push(val)
 * obj.pop()
 * var param_3 = obj.top()
 * var param_4 = obj.getMin()
 */

20. 有效的括号

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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：

• 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
• 左括号必须以正确的顺序闭合。

示例 1：

输入：s = "()[]{}"
输出：true

示例 2：

输入：s = "([)]"
输出：false

提示：

• 1 <= s.length <= 104
• s 仅由括号 '()[]{}' 组成

思路：

本题是经典的栈应用问题。可以借助栈后进先出的特点求解。

维护一个栈用来存放尚未配对的括号。然后依次遍历字符串，如果栈顶元素与当前字符是配对的括号，就将栈顶元素跳出；如果不配对，则将当前字符放入栈顶。

如果最终所有字符括号都配对，栈肯定是空的。如果不配对，则栈不为空。因此判断栈是否为空，就可知晓是否括号配对。

栈

/**
 * @param {string} s
 * @return {boolean}
 */
var isValid = function(s) {
    let stack = [];
    let map = {
        ')': '(',
        ']': '[',
        '}': '{',
    };
    let length = s.length;
    let idx = 0;
    while(idx < length) {
        let stackLen = stack.length;
        if (!stackLen) {
            stack.push(s[idx++]);
            continue;
        }
        stack[stackLen - 1] === map[s[idx]] ? stack.pop() : stack.push(s[idx]);
        idx++;
    }
    return !stack.length;
};

总结

今天的两道题均考察了栈的应用，难度系数简单。需要牢记栈的特点是后进先出。比较常见的应用是借用辅助栈来维护极值，是典型的使用空间换时间的做法，方便在常数时间内获取到极值。