目录
- 一、栈（Stack）
- 二、利用 ArrayList 实现栈
- 三、LeetCode: 有效的括号
- (1) 思路
- (2) 代码
- ① 看完思路后自己实现的代码
- ② 老师的代码
- ③ 利用 HashMap 简化代码
一、栈（Stack）
🌱 栈是一种特殊的线性表，只能在一端进行操作
🌱 往栈中添加元素的操作，一般叫做 push（入栈）
🌱 从栈中移除元素的操作，一般叫做 pop，出栈（只能移除栈顶元素），也叫做：弹出栈顶元素
🌱 后进先出的原则，Last In First Out，LIFO
注意：这里的栈与内存中的栈空间是两个不同的概念
二、利用 ArrayList 实现栈
🌾栈的内部实现可使用动态数组、链表等进行实现
🌾jdk 官方的栈是继承了 Vector 进行实现
🌾Vector 可以理解为是线程安全的动态数组
/**
* 利用动态数组实现栈
*/
public class Stack<E> {
// 通过【组合】的方式使用 ArrayList
private final List<E> list = new ArrayList<>();
/**
* 获取栈中元素个数
*/
public int size() {
return list.size();
}
/**
* 判断栈中是否一个元素都没有（判断是否是一个空栈）
*/
public boolean isEmpty() {
return list.isEmpty();
}
/**
* 往栈中添加元素（入栈）
*/
public void push(E element) {
list.add(element);
}
/**
* 取出栈顶元素, 并把栈顶元素删除（出栈）
*
* @return 栈顶元素
*/
public E pop() {
return list.remove(size() - 1);
}
/**
* 获取栈顶元素内容
*/
public E top() {
return list.get(size() - 1);
}
/**
* 清空栈
*/
public void clear() {
list.clear();
}
}
测试代码：
public class QQMain {
public static void main(String[] args) {
Stack<String> stack = new Stack<>();
stack.push("心");
stack.push("顺");
stack.push("事");
stack.push("万");
stack.push("愿");
while (!stack.isEmpty()) {
System.out.print(stack.pop());
}
}
}
三、LeetCode: 有效的括号
题目地址：https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses/
❓ 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：
① 左括号必须用相同类型的右括号闭合
② 左括号必须以正确的顺序闭合
③ 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号
☘️ {[]}: true
☘️ ([)]: false
(1) 思路
🍃① 遇见左字符，将左字符入栈
🍃② 遇见右字符
🌻如果栈是空的，说明不是有效的括号【)()】
🌻如果栈不为空，将栈顶字符出栈，与右字符进行比较
❄️如果左右字符不匹配，说明括号无效
❄️如果左右字符匹配，继续扫描下一个字符
🍃③ 所有字符扫描完毕后
🌻栈为空，说明是有效的括号
🌻栈不为空，说明不是有效的括号
(2) 代码
① 看完思路后自己实现的代码
代码是正确的，通过了 LeetCode 的检测
class Solution {
/**
* 判断是否是有效的括号
*
* @param s 待判断的字符串
* @return true: 是有效的括号; false: 不是有效的括号
*/
public boolean isValid(String s) {
if (s == null || s.length() < 2) return false;
String[] ss = s.split("");
Stack<String> stack = new Stack<>();
for (String item : ss) {
if (isLeft(item)) { // 是左括号：入栈
stack.push(item);
} else if (isRight(item)) { // 是右括号：拿出栈顶元素进行比较
// 拿出了右括号, 但栈为空
if (stack.isEmpty()) return false;
String left = stack.pop();
if (!match(left, item)) return false;
}
}
return stack.isEmpty();
}
private boolean match(String left, String right) {
if ("(".equals(left)) {
return ")".equals(right);
} else if ("{".equals(left)) {
return "}".equals(right);
} else if ("[".equals(left)) {
return "]".equals(right);
}
return false;
}
/**
* 判断是否是【左】括号
*/
private boolean isLeft(String s) {
return "(".equals(s) || "{".equals(s) || "[".equals(s);
}
/**
* 判断是否是【右】括号
*/
private boolean isRight(String s) {
return ")".equals(s) || "}".equals(s) || "]".equals(s);
}
}
② 老师的代码
☘️ 字符串的长度要调用
length()方法
☘️ 数组的长度是直接访问length成员变量
☘️ 取出字符串的每个字符：charAt(int index)，返回值是 char 类型
【 我是先把字符串转换为字符数组 】
class Solution {
public boolean isValid(String s) {
if (s == null) return false;
int length = s.length();
// 如果只有一个字符（一个括号）或括号是单数, 肯定不是有效的括号
if (length < 2 || ((length % 2) != 0)) return false;
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for (int i = 0; i < length; i++) {
char c = s.charAt(i);
if (c == '(' || c == '[' || c == '{') { // 是左括号
stack.push(c);
} else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') { // 是右括号
// 检查栈是否为空
if (stack.isEmpty()) return false;
// 取出栈顶元素进行比较
Character topElem = stack.pop();
if (c == ')' && topElem != '(') return false;
if (c == ']' && topElem != '[') return false;
if (c == '}' && topElem != '{') return false;
}
}
return stack.isEmpty(); // 如果栈中还有元素，则不是有效的括号
}
}
③ 利用 HashMap 简化代码
public class Solution {
private static final Map<Character, Character> MAP = new HashMap<>();
static { // 初始化 MAP 的值
MAP.put('(', ')');
MAP.put('[', ']');
MAP.put('{', '}');
}
/**
* 判断是否是有效的括号
*
* @param s 待判断的字符串
* @return true: 是有效的括号; false: 不是有效的括号
*/
public boolean isValid(String s) {
if (s == null) return false;
int length = s.length();
// 如果只有一个字符（一个括号）或括号是单数, 肯定不是有效的括号
if (length < 2 || ((length % 2) != 0)) return false;
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for (int i = 0; i < length; i++) {
char c = s.charAt(i);
if (MAP.containsKey(c)) { // 是左括号
stack.push(c);
} else if (MAP.containsValue(c)) { // 是右括号
// 检查栈是否为空
if (stack.isEmpty()) return false;
// 取出栈顶元素进行比较
Character topElem = stack.pop();
if (MAP.get(topElem) != c) return false;
}
}
return stack.isEmpty(); // 如果栈中还有元素，则不是有效的括号
}
}
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- 学习资料来自于我偶像 ~ 李明杰（小码哥教育）
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