专题一：栈系列

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1. 中缀表达式转后缀表达式（逆波兰式）

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算法原理

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2. 有效的括号

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题目链接

算法原理

代码编写

class Solution 
{
public:
    bool isValid(string s) 
    {
        stack<char> st;
        for(const auto ch : s)
        {
            if(ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') st.push(ch);
            else 
            {
                // 1、右括号多
                if(st.empty()) return false;

                char top = st.top();
                if(top == '(' && ch == ')' || top == '[' && ch == ']' || top == '{' && ch == '}') 
                    st.pop();
                else 
                    return false; // 2、括号不匹配
            }
        }

        return st.empty(); // 3、最后若栈为空，说明左括号全部正确匹配完成
    }
};

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3. 用栈实现队列

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算法原理

代码编写

class MyQueue 
{
private:
    stack<int> st1; //负责入队列
    stack<int> st2; //负责出队列

public:
    // 构造函数，什么都不需要做
    MyQueue() 
    {}
    
    // 入队列
    void push(int x) 
    {
        st1.push(x);
    }
    
    // 出队列
    int pop() 
    {
        // 队列为空，则返回-1
        if(st1.empty() && st2.empty()) return -1;   
        // 若 st2 为空，则需要从 st1 中把元素更新过来
        if(st2.empty()) 
        {
            while(!st1.empty()) 
            {
                st2.push(st1.top());
                st1.pop();
            }
        }
        //  st2 栈顶元素即使队列的对首元素，删除即可
        int ans = st2.top();
        st2.pop();
        return ans;
    }
    
    int peek() 
    {
        // 队列为空，则返回-1
        if(st1.empty() && st2.empty()) return -1;
        // 若 st2 为空，则需要从 st1 中把元素更新过来
        if(st2.empty())
        {
            while(!st1.empty()) 
            {
                st2.push(st1.top());
                st1.pop();
            }
        }
        //  st2 栈顶元素即使队列的对首元素，返回即可
        return st2.top();
    }
    
    // 队列判空
    bool empty() 
    {
        return st1.empty() && st2.empty();
    }
};

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4. 最小栈

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算法原理

代码编写

class MinStack 
{
private:
    stack<int> st;   //存放栈元素
    stack<int> minSt;//存放st中，最小元素序列

public:
    // 默认构造函数
    MinStack() 
    {}
    
    // 栈中插入元素
    void push(int val) 
    {
        st.push(val);
        // 1、若最小栈为空（说明是第一个插入元素），此时 val 直接入最小栈
        // 2、若最小栈不为空，则比较最小栈栈顶元素，再决定是否插入最小栈
        if(minSt.empty()) minSt.push(val);
        else
        {
            if(val <= minSt.top()) minSt.push(val);
        }
    }
    
    // 弹出栈顶元素
    void pop() 
    {
        // 若栈顶元素为栈中最小元素，则需要同步更新最小栈
        if(st.top() == minSt.top()) minSt.pop();
        // 弹出栈顶元素
        st.pop();
    }
    
    // 获取栈顶元素
    int top() 
    {
        return st.top();
    }
    
    // 获取栈中最小元素
    int getMin() 
    {
        return minSt.top();
    }
};