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:
- 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。
如 ”()” , “()[]{}” 是合法的; “(]”,”([)]” 是⾮法的
括号匹配是使用栈解决的经典问题,编译器在词法分析的过程中处理括号、花括号等这个符号的逻辑,也是使用了栈这种数据结构。
解题思路如下:
⨳ 即若遇到左括号,就入栈;
⨳ 若遇到右括号时,就出栈;比较出栈的左括号是不是,和该右括号是不是匹配的
⨳ 遍历完所有括号后 Stack 是空的,则是有效的括号
class Solution {
public boolean isValid(String s) {
Deque<Character> stack = new ArrayDeque(); // 默认容量为 16
for(int i=0;i<s.length();i++){
char c = s.charAt(i);
// 入栈
if( c=='(' || c=='[' || c=='{'){
stack.push(c);
continue;
}
// 出栈
if(stack.isEmpty()){
return false;
}
char top_c = stack.pop();
if(c == ')' && top_c != '(')
return false;
if(c == ']' && top_c != '[')
return false;
if(c == '}' && top_c != '{')
return false;
}
return stack.isEmpty();
}
}
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。
比如字符串
"abbaca",可以删除"bb"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"。
这道题和 删除有序数组中的重复项 很像,不同的是要反复执行重复项删除操作,这就有点类似于对对碰游戏,如果相同的元素挨在一起就要消除。
用快慢指针也能解决,既然栈能够更好地处理匹配问题,而且题目不要求原地解决,这道题就用栈来解决:
class Solution {
public String removeDuplicates(String s) {
Deque<Character> stack = new ArrayDeque();
for(int i=0; i<s.length();i++){
char c = s.charAt(i);
// 如果栈为空,或者栈顶元素不等于当前元素,就可以入栈
if(stack.isEmpty() || stack.peek() != c){
stack.push(c);
continue;
}
// 如果栈顶元素等于当前元素,就弹出
if(stack.peek() == c ){
stack.pop();
}
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 栈中剩余的元素即为不重复的元素
while (!stack.isEmpty()) {
sb.insert(0,stack.pop());
}
return sb.toString();
}
}
如果理解了栈只能在栈顶操作元素,不一定非得使用 Deque,简单使用数组即可:
class Solution {
public String removeDuplicates(String s) {
char[] stack = new char[s.length()];
int stack_size = 0;
for(int i=0; i<s.length();i++){
char c = s.charAt(i);
// 如果栈为空,或者栈顶元素不等于当前元素,就可以入栈
if(stack_size==0 || stack[stack_size-1] != c){
stack[stack_size] = c;
stack_size++;
continue;
}
// 如果栈顶元素等于当前元素,就弹出
if(stack[stack_size-1] == c ){
stack_size--;
}
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 栈中剩余的元素即为不重复的元素
for (int i = 0; i< stack_size;i++) {
sb.append(stack[i]);
}
return sb.toString();
}
}
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。
逆波兰表达式这里解释一下,它是一种后缀表达式,所谓后缀就是指运算符写在后面。
⨳ 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特点:
⨳ 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;遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中。
知道了逆波兰表达式的特点,代码也就出来了:
class Solution {
public int evalRPN(String[] tokens) {
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque();
for(int i=0;i<tokens.length;i++){
String token = tokens[i];
// 入栈
if( !"+".equals(token) && !"-".equals(token)
&& !"*".equals(token) && !"/".equals(token) ){
stack.push(Integer.valueOf(token));
}
// 出栈
else{
Integer num1 = stack.pop();
Integer num2 = stack.pop();
if("+".equals(token)) stack.push(num1+num2);
if("-".equals(token)) stack.push(num2-num1); // 注意 - 和/ 需要特殊处理
if("*".equals(token)) stack.push(num1*num2);
if("/".equals(token)) stack.push(num2/num1);
}
}
return stack.pop();
}
}