20. 有效的括号

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。

思路-使用栈

推荐使用栈来解决这个问题。
开始动手之前，首先分析有几种不匹配的情况：

1. 字符串左方向的括号多余了，所以不匹配

2. 括号没有多余，但是括号的类型没有匹配上

3. 字符串里右方向的括号多余了，所以不匹配。

知道这三种不匹配的情况后，我们就可以开始写代码了，流程如下：

• 遇到(时将)推入栈；
• 遇到{时将}推入栈；
• 遇到[时将]推入栈。
• 一旦遇到要推入的字符是右括号 “)，}，]”，就先检查栈顶元素是否和要推入的一样，一样就弹出，不一样就return false;
• 同样，如果遇到右括号并且栈内没有元素，也return false;
• 循环结束,return true;

代码实现

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
        char[] ch = s.toCharArray();
        for (char c : ch) {
            if (c == '(') {
                deque.push(')');
            } else if (c == '{') {
                deque.push('}');
            } else if (c == '[') {
                deque.push(']');
            } else if (deque.isEmpty() || deque.peek() != c) {
                return false;
            } else {
                deque.pop();
            }
        }
        return deque.isEmpty();
    }
}

• 时间复杂度: O(n)
• 空间复杂度: O(n)

1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

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。

思路-栈

• 按顺序将字符推入栈，如果要推入的字符与栈顶元素相同，则弹出栈顶元素并且不推入当前元素。
• 当遍历完所有元素之后，栈内剩下的元素就是最终字符串的反序。
• 从栈中依次取出字符组成字符串再翻转一下得到最终结果。

代码实现

class Solution {
    public String removeDuplicates(String s) {
        Deque<Character> deque = new LinkedList<>();
        char[] ch = s.toCharArray();
        for (char c : ch) {
            if (deque.isEmpty() || c != deque.peek()) {
                deque.push(c);
            } else {
                deque.pop();
            }
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (!deque.isEmpty()) {
            sb.append(deque.removeLast());    
        }
        return sb.toString();
    }
}

• 时间复杂度: O(n)
• 空间复杂度: O(n)

150. 逆波兰表达式求值

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。

思路

从字符串中依次取出字符推入栈中，如果遇到非数字的字符（运算符号），则弹出栈顶的前两个数字进行运算（运算方法根据遇到的运算符号决定）,最后将运算结果推入栈中。

栈顶头位元素位于预算符号后，栈顶第二位元素位于运算符号前；
例如：
栈：4，8，2，1； 遇到的运算符号为'/'；
弹出后为：8 / 4 = 2；
之后将 2 推入栈中；
栈：2，2，1

代码实现

class Solution {
    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 temp1 = deque.pop();
                int temp2 = deque.pop();
                deque.push(temp2/temp1);
            } else if (s.equals("*")) {
                deque.push(deque.pop() * deque.pop());
            } else {
                deque.push(Integer.valueOf(s));
            }
        }
        return deque.pop();
    }
}

• 时间复杂度: O(n)
• 空间复杂度: O(n)