模拟栈
题目链接
栈的数组模拟非常简单，不详细描述
设置一个指针指向栈顶第一个元素即可
STL中stack实现已经更新在STL_Stack
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
const int N=1e5+1;
int m;
string s;
int stack[N];
int p;//指针,指向栈顶元素
int main(){
cin>>m;
p=0;//刚开始p=0说明栈内为空
while(m--){
cin>>s;
if(s=="push"){
int x;
cin>>x;
stack[++p]=x;
}
else if(s=="pop"){
p--;
}
else if(s=="empty"){
if(p==0)
cout<<"YES"<<"\n";
else
cout<<"NO"<<"\n";
}
else if(s=="query"){
cout<<stack[p]<<"\n";
}
}
return 0;
}
表达式求值***
思路：
关于表达式求值详解可见bilibili视频讲解
需要设置一个符号栈、一个数字栈
其中数字栈比较简单，只要扫描到数字直接入栈即可
对于符号栈，要注意若是空栈或者当前是左括号，符号直接可以进
每次扫描到符号想入栈时，如果扫描的符号优先级大于当前栈顶的元素，那么可以直接入栈（想象成优先级高的可以压住优先级低的），但是如果平级，即+和+、-和-这样的，那么就不能入栈，需要将符号栈中元素不断pop出直到能压住或者栈空（毕竟符号优先级相同，谁都不服谁，那么先入栈的先出去吧）
如果有符号出栈，那么就立即将其和数字栈中的数字组合，求得的值再次压入数字栈中
直到所有元素都被扫描完，然后把符号栈中的元素清理干净即可
实现代码
具体思路在代码中写的很清楚了
#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<stack>
#include<unordered_map>
using namespace std;
stack <int> num_s;//数字栈
stack <char> ope_s;//运算符栈
unordered_map <char,int> h {{'+',1},{'-',1},{'*',2},{'/',2}};//定义优先级映射集
void eval(){
//计算、当有符号出栈时将其和数字栈中的元素结合计算
//此时注意元素在栈中的顺序，因为对于除法来说a/b和b/a不一样
int a,b;//两个需要被运算的数字
char ope;//运算符
//第二个数字
b=num_s.top();
num_s.pop();
//第一个数字
a=num_s.top();
num_s.pop();
//运算符
ope=ope_s.top();
ope_s.pop();
//进行运算
int result;
if(ope=='+')
result=a+b;
if(ope=='-')
result=a-b;
if(ope=='*')
result=a*b;
if(ope=='/')
result=a/b;
//将计算结果压入栈中
num_s.push(result);
}
int main(){
string s;
cin>>s;//读取表达式
for(int i=0;i<s.size();i++){
//从头扫描表达式
if(isdigit(s[i])){
//isdigit()用于判断该元素是否为数字
int j=i,x=0;
//因为数字可能为多位数，因此需要用while读取，并且将字符串中的字符转为int以此用于计算
while(j<s.size()&&isdigit(s[j])){
x=x*10+s[j]-'0';
j++;
}
//读取完就将其放入栈中
num_s.push(x);
//此时j指向一个操作符，由于循环结束时i会++,因此这里需要将i的值设为j-1，
//这样在i++后，下一次循环扫描的就是操作符了
i=j-1;
}
else if(s[i]=='('){
//如果是左括号可以直接压入栈
ope_s.push(s[i]);
}
else if(s[i]==')'){
//如果是右括号那么就要将左右括号中间所有的操作符弹出并计算
while(ope_s.top()!='('&&!ope_s.empty()){//当栈顶不为'('且不为空
eval();//计算，计算的时候会自动pop符号
}
//最后要把'(' pop出去
ope_s.pop();
}
else{
//如果是操作符，那么就要判断操作符和栈顶元素优先级
while(!ope_s.empty()&&h[ope_s.top()]>=h[s[i]]){
//如果当前扫描的元素不比栈顶元素大，那么就要eval（弹出栈顶元素）直到s[i]能压住栈顶元素
eval();
}
//如果扫描元素能够压住栈顶元素，那么直接入栈
ope_s.push(s[i]);
}
}
//扫描完了，处理符号栈中剩余元素
while(!ope_s.empty()){
eval();
}
cout<<num_s.top()<<endl;
return 0;
}
模拟队列
很简单，不多说
题目链接
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int q[N];
int head=0;
int tail=0;
int m;
string s;
int main(){
cin>>m;
while(m--){
cin>>s;
if(s=="push"){
int x;
cin>>x;
q[tail]=x;
tail++;
}
if(s=="pop"){
head++;
}
if(s=="empty"){
if(head>=tail)
cout<<"YES"<<endl;
else
cout<<"NO"<<endl;
}
if(s=="query"){
cout<<q[head]<<endl;
}
}
return 0;
}
单调栈***
题目链接
找到每个数字左边第一个比它小的。
如果用暴力做法：就是把每个数字左面的全部枚举一边。
但是考虑一下，每个数字左边的数字是否都有用呢。
假设a3>a5，那么a5后面的数字，左面第一个小的数，在a3和a5中只可能选a5，此时a3就没用了
因此我们只需要每个数字左侧的数字有一个递增的序列即可。
/*
遍历数列，将扫描到的数前面的所有数放在一个单调栈中
因为如果a3>a5，那么a5后面的数字，左面第一个小的数，在a3和a5中只可能选a5，此时a3就没用了
因此维护一个单调递增的栈
*/
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int n;
int a[N];
stack <int> s;//单调栈
int main(){
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>a[i];
}
for(int i=1;i<=n;i++){
if(s.empty()){
cout<<-1<<" ";
s.push(a[i]);
}
else if(s.top()<a[i]){
//如果栈顶元素小，那么就直接输出，把当前元素加进去
cout<<s.top()<<" ";
s.push(a[i]);
}
else if(s.top()>=a[i]){
//如果栈顶元素大，那么先找到栈中能满足要求的小的元素，然后再把扫描的元素输入
while(!s.empty()&&s.top()>=a[i]){
s.pop();
}
if(!s.empty())
cout<<s.top()<<" ";
else
cout<<-1<<" ";
s.push(a[i]);
}
}
return 0;
}
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