导语

leetcode刷题笔记记录，本篇博客记录字栈与队列部分的题目，主要题目包括：

20 有效的括号
1047 删除字符串中的所有相邻重复项
150 逆波兰表达式求值

Leetcode 20 有效的括号

题目描述

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。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入： s = "()"
输出： true

解法

本题目是应用栈的经典问题，看似复杂，但实际上总结下来无外乎三种不匹配的括号情景（见下图总结）： 1）左边多余； 2）左右括号类型不匹配； 3）右边多余；

所以整体的思路如下：

遇到左括号，把对应的右括号压栈；
遇到右括号，弹栈；
遍历完字符串后，若栈不为空则为1）情况；
弹栈时类型不匹配，则为2）情况；
未遍历完字符串，栈为空，则为3）情况。

同时，可以采取一步剪枝优化策略，即若字符串长度为奇数，直接返回False不匹配。对应代码如下：

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        length = len(s)
        if length % 2 == 1:
            return False
        for i in range(length):
            if s[i] == '(':
                stack.append(')')
            elif s[i] == '[':
                stack.append(']')
            elif s[i] == '{':
                stack.append('}')
            elif len(stack) == 0 or stack[-1] != s[i]:
                return False
            else:
                stack.pop()
        return len(stack)==0

这里可以采用字典，稍微简化一下代码，如下：

class Solution:
    def isValid(self, s: str) -> bool:
        stack = []
        mapping = {
            '{': '}',
            '[': ']',
            '(': ')'
        }
        for i in range(len(s)):
            if s[i] in mapping.keys():
                stack.append(mapping[s[i]])
            elif len(stack)==0 or s[i] != stack[-1]:
                return False
            else:
                stack.pop()
        return len(stack)==0

Leetcode 1047 删除字符串中的所有相邻重复项

题目描述

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。

示例：

输入： "abbaca"
输出： "ca"
解释：
例如，在 "abbaca" 中，我们可以删除 "bb" 由于两字母相邻且相同，这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 "aaca"，其中又只有 "aa" 可以执行重复项删除操作，所以最后的字符串为 "ca"。

提示：

1 <= S.length <= 20000
S 仅由小写英文字母组成。

解法

这道题目其实和上一道题目思想类似，消除相邻的对应元素，只不过这里使用的是字符，而之前是括号。

class Solution:
    def removeDuplicates(self, s: str) -> str:
        stack = []
        for i in range(len(s)):
            if len(stack) == 0 or stack[-1] != s[i]:
                stack.append(s[i])
            else:
                stack.pop()

        return "".join(stack)

Leetcode 150 逆波兰表达式求值

题目描述

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。

示例 1：

输入： tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出： 9
解释： 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

示例 2：

输入： tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出： 6
解释： 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6

示例 3：

输入： tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出： 22
解释： 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：
  ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22

提示：

1 <= tokens.length <= 104
tokens[i] 是一个算符（"+"、"-"、"*" 或 "/"），或是在范围 [-200, 200] 内的一个整数

逆波兰表达式

逆波兰表达式是一种后缀表达式，所谓后缀就是指算符写在后面。

平常使用的算式则是一种中缀表达式，如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 ) 。
该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * ) 。

逆波兰表达式主要有以下两个优点：

去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中

解法

这道题目仍使用栈来解决，只要1）遇到数字压栈；2）遇到操作符，去除栈顶的2个元素，进行计算，然后压栈；最后，只需要返回栈里唯一的答案即可。代码如下：

class Solution:
    def evalRPN(self, tokens: List[str]) -> int:
        stack = []
        operators= '+-*/'
        for token in tokens:
            if token in operators:
                num1 = stack.pop()
                num2 = stack.pop()
                if token == '+':
                    stack.append(num2+num1)
                if token == "-":
                    stack.append(num2-num1)
                if token == "*":
                    stack.append(num2*num1)
                if token == "/":
                    stack.append(int(num2/num1))

            else:
                stack.append(int(token))

        return stack[-1]

Leetcode刷题笔记11：栈与队列2

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Leetcode 20 有效的括号

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Leetcode 1047 删除字符串中的所有相邻重复项

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Leetcode 150 逆波兰表达式求值

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逆波兰表达式

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