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基础知识:
中缀表达式和后缀表达式(逆波兰式)
中缀表达式转后缀表达式
后缀表达式求结果
有效括号
栈的压入,弹出序列
最小元素栈
基础知识:
栈:是一种先入后出的数据结构,它的底层是由数组实现的
入栈:push(),出栈pop(),查看栈顶元素peek()
中缀表达式和后缀表达式(逆波兰式)
中缀表达式:我们日常所使用的加减乘除表达式
后缀表达式:计算器在计算的时候,是把我输入的中缀表达式转化成后缀表达式进行计算的
中缀表达式转后缀表达式
例:中缀表达式: a + b*c +(d*e+f)*g ,转换成后缀表达式
第一步: 从左向右先乘除后加减给中缀表达式加括号
第二步: 把每个运算符都移动到相对应的括号外面(每个运算符都有自己的括号)
后缀表达式求结果
例: 求123* + 45*6 + 7*的结果
解题方法:
遍历表达式,遇到数字就入栈,遇到运算符出栈俩个元素,栈顶元素作为右操作数,,第二个元素作为左操作数,求出运算结果,并把结果入到栈中,以此类推,遍历完表达式
用代码实现:
力扣剑指Offer 036
https://leetcode.cn/problems/8Zf90G/
代码
class Solution {
public int evalRPN(String[] tokens) {
Stack<Integer> stack = new Stack();
for(int i = 0;i<tokens.length;i++){
if(tokens[i].equals("+")){
int num1 = stack.pop();
int num2 = stack.pop();
stack.push(num2+num1);
continue;
}
if(tokens[i].equals("-")){
int num1 = stack.pop();
int num2 = stack.pop();
stack.push(num2-num1);
continue;
}
if(tokens[i].equals("*")){
int num1 = stack.pop();
int num2 = stack.pop();
stack.push(num2*num1);
continue;
}
if(tokens[i].equals("/")){
int num1 = stack.pop();
int num2 = stack.pop();
stack.push(num2/num1);
continue;
}
int ret = Integer.parseInt(tokens[i]);
stack.push(ret);
}
return stack.peek();
}
}思路:就是刚刚上面求后缀表达式的思路
有效括号
力扣: https://leetcode.cn/problems/valid-parentheses/submissions/
思路:
创建一个栈,遍历给定字符串,当为左括号就入栈,当为右括号时先看栈是否为空,如果为空返回false,如果不为空,判断这俩个左右括号是否匹配,如果匹配就让这个栈顶元素出栈,依次类推,遍历整个字符串....遍历完成之后,判断栈是否为空,如果不为空(说明左括号多了),返回false,如果为空,则所有的括号都匹配上了返回 true
代码
class Solution {
public boolean isValid(String s) {
Stack<Character> stack = new Stack();
for(int i = 0;i<s.length();i++){
if(s.charAt(i)=='('||s.charAt(i)=='{'||s.charAt(i)=='['){
stack.push(s.charAt(i));
}else{
if(stack.isEmpty())
return false;
char ret = stack.peek();
if(ret=='('){
if(s.charAt(i) == ')'){
stack.pop();
continue;
}else{
return false;
}
}
if(ret=='['){
if(s.charAt(i) == ']'){
stack.pop();
continue;
}else{
return false;
}
}
if(ret=='{'){
if(s.charAt(i) == '}'){
stack.pop();
continue;
}else{
return false;
}
}
}
}
if(stack.isEmpty()){
return true;
}
return false;
}
}栈的压入,弹出序列
https://leetcode.cn/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof/description/
思路:创建一个栈,遍历压入序列初始下标为i,把压入数组一个一个压入到 栈中,判断这个数是否和弹出序列数组(初始下标为j).,是否相等,如果相等就弹出栈顶元素,j++,继续判断新的栈顶元素和新的弹出序列数组[j]是否相等,相等同样弹出栈顶元素,依次类推....遍历结束后判断栈中是否还有元素,如果有说明不可行,返回false,如果栈为空,则返回true
class Solution {
public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
Stack<Integer> stack = new Stack();
int j = 0;
for(int i = 0;i<pushed.length;i++){
stack.push(pushed[i]);
while(j<pushed.length && !stack.isEmpty() && stack.peek()==popped[j]){
stack.pop();
j++;
}
}
if(stack.isEmpty()){
return true;
}
return false;
}
}最小元素栈
设计一个push,pop,peek()操作,并能在常数时间类检索到最小元素的栈
创建俩个栈,一个是普通栈,一个是最小栈
push操作:先把元素入到普通栈,再判断最小栈是否为空,如果为空就入栈,然后再判断入栈的元素和最小栈的栈顶元素的大小,如果入栈的元素小于或等于最小栈的栈顶元素,就把这个元素也入到最小栈,此时最小栈里面放的元素一定都是最小值
pop操作,弹出普通栈的栈顶元素,再判断弹出的这个元素是否是最小栈的栈顶元素,如果是就把最小栈的栈顶元素也弹出
top操作,栈顶元素,也就是普通栈的栈顶元素
getMin操作,得到最小值,,,,最小栈的栈顶元素就是最小值
class MinStack {
private Stack<Integer> stack;
private Stack<Integer> minStack;
public MinStack() {
stack = new Stack();
minStack = new Stack();
}
public void push(int val) {
stack.push(val);
if(minStack.isEmpty()){
minStack.push(val);
return;
}
if(val<=minStack.peek()){
minStack.push(val);
}
}
public void pop() {
if(stack.peek().equals(minStack.peek())){
minStack.pop();
}
stack.pop();
}
public int top() {
return stack.peek();
}
public int getMin() {
return minStack.peek();
}
}
