1.有效的括号
char pairs(char a)
{
if(a=='}')return '{';
if(a==']')return '[';
if(a==')')return '(';
return 0;
}
bool isValid(char* s) {
char* stack=(char*)malloc(sizeof(char)*10000);
int top=0;
int len=strlen(s);
if(len%2==1)return false;
for(int i=0;s[i];i++)
{
char ch=pairs(s[i]);
if(ch)
{
if(top==0||stack[top-1]!=ch)return false;
top--;
}
else
{
stack[top++]=s[i];
}
}
return top==0;
}
这个题为什么能想到用栈来解决呢?因为括号匹配的问题本质上涉及到”最近匹配原则“,就是最后出现的左括号应该与最先出现的右括号匹配。栈是一种后进先出的数据结构,非常适合用于处理最近匹配的问题,当我们遍历每个字符时,遇到左括号就将其压入栈中,而在遇到右括号时,就从栈中弹出最近遇到的左括号并检查是否匹配·。如果匹配就继续遍历;如果不匹配,或者栈为空而无法弹出,则说明括号不匹配。
2.逆波兰表达式求值
int evalRPN(char ** tokens, int tokensSize){
int stack[tokensSize];
int top=0;
for(int i=0;i<tokensSize;i++)
{
char* c=tokens[i];
int n=strlen(c);
if(n>1||isdigit(c[0]))
{
stack[top++]=atoi(c);
}
else
{
int num1=stack[--top];
int num2=stack[--top];
switch(c[0])
{
case '+':
stack[top++]=num2+num1;
break;
case '-':
stack[top++]=num2-num1;
break;
case '*':
stack[top++]=num2*num1;
break;
case '/':
stack[top++]=num2/num1;
break;
}
}
}
return stack[top-1];
}
什么是逆波兰表示法? 一个表达式E的后缀形式可以如下定义:(1)如果E是一个变量或常量,则E的后缀式是E本身。(2)如果E是E1 op E2形式的表达式,这里op是任何二元操作符,则E的后缀式为E1'E2' op,这里E1'和E2'分别为E1和E2的后缀式。(3)如果E是(E1)形式的表达式,则E1的后缀式就是E的后缀式。如:我们平时写a+b,这是中缀表达式,写成后缀表达式就是:
ab+(a+b)*c-(a+b)/e的后缀表达式为:
(a+b)*c-(a+b)/e
→((a+b)*c)((a+b)/e)-
→((a+b)c*)((a+b)e/)-
→(ab+c*)(ab+e/)-
→ab+c*ab+e/-
就是不断把中缀表达式的二元运算符放到后缀上,有括号的最后再放,因为括号运算优先级最高,那把逆波兰表达式转化为中缀表达式,就是逆过程,我们也可以看到,每遇到一个运算符,我们总是把与这个运算符距离最近的两个数拿来运算,也是最近匹配的问题,所以我们想到用栈来解决问题,首先定义一个栈,然后就遇到了一个问题,我们遍历tokens时,怎么判断是不是数字呢,只有数字我们才能入栈,有三种情况:一位数,多位数,负数,对于负数我们可以计算这个字符的长度,如果长度大于1,就是数字;对于一位数乃至多位数,我们可以使用isdigit函数进行判断,isdigit函数用于判断数字字符(0-9),参数为字符,如果不是返回0,是的话返回非0,如果返回非0,我们就把压入栈中,这里还用到了atoi函数,atoi函数用于把数字字符转化为数字,参数为字符串,这样我们就把数字压入栈中了,如果遇到了运算符,用switch语句判断是什么运算符,然后对最近的两个数字进行运算,把运算的结果压入栈中,直到遇到下一个运算符继续进行运算,最后返回栈顶的值即可。
3.反转链表
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head){
if(head == NULL || head->next == NULL){
return head;
}
int *stack = (int *)malloc(sizeof(int) * 5001);
int top = 0;
struct ListNode* now = head;
while(now){
stack[top++] = now->val;
now = now->next;
}
struct ListNode* ret = malloc(sizeof(struct ListNode));
struct ListNode* retHead = ret;
while(top--){
head->val = stack[top];
ret->next = head;
ret = ret->next;
head = head->next;
}
return retHead->next;
}
之前我们反转链表时是把next指针不断进行修改,而反转链表像不像先进后出的问题,我们同样可以使用栈数据结构来解决问题,首先判断链表是否为空或者是否只有一个结点,因为这种情况下我们不需要进行反转,直接返回head即可。
接下来我们定义一个栈stack,和头指针now指向head,把链表各个结点的值存入栈中,接着我们再定义一个ret作为反转后的链表的虚拟头结点,以及返回的结点,接着就是栈中的元素出栈,将链表的值进行更新,ret和head不断向右走,最后返回retHead->next;
4.回文链表
bool isPalindrome(struct ListNode* head){
int* stack=(int*)malloc(sizeof(int)*100000);
int top=0;
struct ListNode* cur=head;
while(cur)
{
stack[top++]=cur->val;
cur=cur->next;
}
while(top--)
{
if(stack[top]!=head->val)return false;
head=head->next;
}
return true;
}
这个题也很精彩,我们只需要值进行判断即可,回文就是前后对应相同,从后和从前看都是一样的链表就是回文链表,也就是说我们只需要判断末尾的值是否和开头的值是否相等即可,我们可以用栈来解决,毕竟栈是先进后出,末尾的值会先出栈。
我们先定义一个栈,遍历链表,将值压入栈中,然后从栈顶开始遍历,如果遍历到的栈顶的值和从head开始遍历的值不相等,就不是回文链表,否则就是回文链表。