1

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：
实现 MyQueue 类：
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false
说明：
你只能使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。
示例 1：
输入：
[“MyQueue”, “push”, “push”, “peek”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]
解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
提示：
1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的（例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）
进阶：
你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-queue-using-stacks
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处
【分析】定义两个栈，一个StackIn，一个StackOut,图是截的代码随想录上面的

在这里插入图片描述

代码

入队是在队尾入队，即给队列加入元素，就是直接入栈

class MyQueue {
public:
stack<int> stIn;
stack<int> stOut;
    MyQueue() {


    }
    
    void push(int x) {
        //入队
        stIn.push(x);
    }
    
    int pop() {
        //出队
        if(stOut.empty())
        //当Out栈为空时，需要从In中导入数据
        {
            while(!stIn.empty())//将In中的数依次放入Out中
            {
                stOut.push(stIn.top());
                stIn.pop();
            }

        }
        int result = stOut.top();
        stOut.pop();
        return result;
    }
    
    int peek() {
        int res = this->pop();
        stOut.push(res);//要记得弹回去 这边只是获取 没叫出栈
        return res;

    }
    
    bool empty() {
        return stIn.empty() && stOut.empty();

    }
};

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue* obj = new MyQueue();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->peek();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

2

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。
实现 MyStack 类：
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。
注意：
你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
示例：
输入：
[“MyStack”, “push”, “push”, “top”, “pop”, “empty”]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]
解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
提示：
1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空
进阶：你能否仅用一个队列来实现栈。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-stack-using-queues
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
【分析】：定义一个队列

代码

class MyStack {
public:
    queue<int> que;
    MyStack() {

    }
    
    void push(int x) {
        que.push(x);//入栈和入队都是把数据弄进去

    }
    
    int pop() {
        int size=que.size();
        size--;
        while(size--)//弹出前size-1
        {
            que.push(que.front());//把队头元素重新添加到队列尾部

            que.pop();//弹出
            
        }
        int result = que.front();//弹出元素的顺序的栈的顺序
        que.pop();
        return result;
    }
    
    int top() {
        return que.back();//栈里面第一个元素时队列入口处的元素

    }
    
    bool empty() {
        return que.empty();

    }
};

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack* obj = new MyStack();
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * bool param_4 = obj->empty();
 */

在这里插入图片描述

3

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
示例 2：
输入：s = “()[]{}”
输出：true
示例 3：
输入：s = “(]”
输出：false
提示：
1 <= s.length <= 104
s 仅由括号 ‘()[]{}’ 组成
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
【分析】不能匹配的括号分为这三种情况
第一种：左边多出来，无法匹配
第二种：不多不少，但是不相配
第三种：右边多出来，无法匹配
在这里插入图片描述

当遍历字符串时，遇到左括号，就把右括号加入到栈里
把右括号放到栈里，匹配的时候可以直接弹出
在这里插入图片描述

情况一

例如处理第一行的符号串，

遇到(，将)入栈
遇到[，将]入栈
遇到{，将}入栈
这样栈就变成图最下面的样子
继续遍历，遇到},弹出}
遇到]，弹出]
遇到(，将)加入到栈中
遇到)，弹出)
最终栈中还剩下一个)没有弹出

情况二

例如第二行的符号串
在这里插入图片描述
当遍历到}时，发现与栈中的右方向括号类型不匹配了，

情况三

例如第三行的符号串
在这里插入图片描述

当遍历到最右边三个右括号时，发现栈已经空了

错解

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        //先排除当元素个数为奇数时的情况
        if(s.size()%2 != 0)return false;
        //定义一个栈
        stack<char> st;
        for(int i=0;i<s.size();i++)
        {
            //入栈有三种情况
            if(s[i]=='(')
            st.push(')');
            else if(s[i]=='{')
            st.push('}');
            else if(s[i]=='[')
            st.push(']');
            //出栈有三种情况
            //第一种情况 当前栈顶的元素和遍历到的右符号不一样
            else if(st.top()!=s[i])
            return false;
            //第二种情况 遍历过程中 栈空了 即右边的符号没有相对应的左符号了
            else if(st.empty())
            return false;
            //第三种情况 
            else st.pop();
        }
        return st.empty();//第一种情况 遍历完字符串后 栈不为空 左符号多了

    }
};

在这里插入图片描述

出错原因

如果是先判断栈顶元素和遍历的元素不一样，就得获取st.top()，但是如果此时已经满足了栈为空的情况，就会报出异常一个空栈不能取其栈顶元素，所以应当先判断栈是否为空，如果为空先return false。

正解

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        //先排除当元素个数为奇数时的情况
        if(s.size()%2 != 0)return false;
        //定义一个栈
        stack<char> st;
        for(int i=0;i<s.size();i++)
        {
            //入栈有三种情况
            if(s[i]=='(')
            st.push(')');
            else if(s[i]=='{')
            st.push('}');
            else if(s[i]=='[')
            st.push(']');
            //出栈有三种情况
            else if(st.empty())
            return false;
            //第一种情况 当前栈顶的元素和遍历到的右符号不一样
            else if(st.top()!=s[i])
            return false;
            //第二种情况 遍历过程中 栈空了 即右边的符号没有相对应的左符号了
           // else if(st.empty())
           // return false;
            //第三种情况 
            else st.pop();
        }
        return st.empty();//第一种情况 遍历完字符串后 栈不为空 左符号多了

    }
};