day12 栈的小结

栈(Stack)是一种基于先进后出(LIFO)原则的数据结构。栈的操作包括入栈(Push)和出栈(Pop)，入栈操作将元素压入栈顶，出栈操作将栈顶元素弹出。栈还有其他常见的操作，如查看栈顶元素(Peek)和判断栈是否为空(IsEmpty)等。

在算法和数据结构中，栈是一个非常有用的工具。在解决许多问题时，栈可以帮助我们更容易地管理数据和确定执行顺序。在这里，我将分享几个关于如何使用栈进行刷题的技巧。

1. 逆波兰表达式求值

逆波兰表达式是一种不需要括号的数学表达式表示方式。例如，表达式“3+4”可以表示为“3 4 +”。求解逆波兰表达式的方法是使用栈来保存数字，并在遇到运算符时弹出两个数字进行计算。

使用栈求解逆波兰表达式的代码如下：

public int evalRPN(String[] tokens) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    for (String token : tokens) {
        if (token.equals("+")) {
            stack.push(stack.pop() + stack.pop());
        } else if (token.equals("-")) {
            int b = stack.pop();
            int a = stack.pop();
            stack.push(a - b);
        } else if (token.equals("*")) {
            stack.push(stack.pop() * stack.pop());
        } else if (token.equals("/")) {
            int b = stack.pop();
            int a = stack.pop();
            stack.push(a / b);
        } else {
            stack.push(Integer.parseInt(token));
        }
    }
    return stack.pop();
}

2. 括号匹配

括号匹配是一个经典的栈应用场景。给定一个只包含括号字符的字符串，判断括号是否匹配。如果括号匹配，返回true，否则返回false。

使用栈判断括号匹配的代码如下：

public boolean isValid(String s) {
    Stack<Character> stack = new Stack<>();
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        char c = s.charAt(i);
        if (c == '(' || c == '{' || c == '[') {
            stack.push(c);
        } else if (c == ')' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '(') {
            stack.pop();
        } else if (c == '}' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '{') {
            stack.pop();
        } else if (c == ']' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '[') {
            stack.pop();
        } else {
            return false;
        }
    }
    return stack.isEmpty();
}

3. 最小栈

最小栈是一个栈数据结构，支持常规栈操作（入栈、出栈、查看栈顶元素），并且能够在常数时间内返回栈中的最小元素。

使用两个栈实现最小栈的代码如下：

class MinStack {
    Stack<Integer> stack;
    Stack<Integer> minStack;

    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }

    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if (minStack.isEmpty() || x <= minStack.peek()) {
            minStack.push(x);
        }
    }

    public void pop() {
        if (stack.peek().equals(minStack.peek())) {
            minStack.pop();
        }
        stack.pop();
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

以上是几个使用栈的算法和数据结构问题。在解决具体问题时，需要根据实际情况选择合适的数据结构和算法，并结合具体语言的特性进行实现。