Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用

文章目录

  • Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用
  • 7.1 栈的应用
    • 常用函数
    • 栈的函数代码整理
    • 例题codeup1918-简单计算器
  • Codeup习题
    • 1918-ProblemA-简单计算器
    • 1982ProblemB-ProblemE
  • 栈小结

Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用

7.1 栈的应用

栈是一种先进后出的数据结构
Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用_第1张图片

常用函数

###(1)清空(clear)
###(2)获取栈内元素个数(size)
###(3)判空(empty)
###(4)进栈(push)
###(5)出栈(pop)
###(6)取栈顶元素(top)

栈的函数代码整理

//栈的函数代码整理
#include <iostream>
#include <cstdio>
void clear(){
	TOP = -1;
}
int size(){
	return TOP + 1;
}
bool empty(){
	if(TOP == -1)	return true;
	else	return false;
}
void push(int x){
	st[++TOP] = x;
}
int top(){
	return st[TOP];
}

int main() {
	
	return 0;
}

例题codeup1918-简单计算器

见习题第一题

Codeup习题

Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用
链接: http://codeup.cn/contest.php?cid=100000605

1918-ProblemA-简单计算器

链接: http://codeup.cn/problem.php?cid=100000605&pid=0

思路:
Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用_第2张图片
Contest100000605 - 《算法笔记》7.1小节——数据结构专题(1)->栈的应用_第3张图片

//1918-ProblemA-简单计算器--法2 
/*
中缀转后缀,计算后缀表达式 
步骤一:中缀表达式转后缀表达式
设立一个操作符栈,用以临时存放操作符,根据要求将符合要求的操作符从栈顶弹出到后缀表达式中;
设立一个数组或队列,用以存放后缀表达式。从左到右扫描中缀表达式,如果遇到操作数,
就把操作数加入后缀表达式中;如果遇到操作符,根据后缀表达式的特性,就将其操作符与操作符栈
的栈顶操作符的优先级比较:如果高于栈顶元素的优先级,则压入操作符栈;若低于或等于,则将操作符栈的栈顶元素不断弹出到后缀表达式中,
直到其优先级大于栈顶元素。重复以上操作,直到中缀表达式扫描完毕,之后将操作符栈剩余的操作符依次弹入到后缀表达式中。
步骤二: 计算后缀表达式
从左到右扫描后缀表达式,如果是操作数,则入栈;如果是操作符,则连续弹出两个操作数,
然后进行操作符的操作生成的新操作数压入栈中,直到后缀表达式扫描完毕,最终答案就是栈中最后一个元素。

*/
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <cstdlib>
#include <stack>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

struct node{
	double num;//数字 
	char op;//操作符 
	bool flag;//区分数字(1)操作符(0) 
}; 
string str;
stack<node> s;//操作符栈
queue<node> q;//后缀表达式队列
map<char,int> opp;//操作符优先级映射
void change(){//中缀表达式转后缀表达式
	double num;
	node temp;
	int len = str.length();
	for(int i=0;i<len; ){
		if(str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){
			temp.flag = 1;
			temp.num = str[i++] - '0';//读取这个操作数的首位 
			while(i< len && str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){//读取这个操作数 
				temp.num = temp.num * 10 + (str[i] - '0');
				i++;
			}
			q.push(temp);
		}
		else{//操作符 
			temp.flag = 0;
//若低于或等于,则将操作符栈的栈顶元素不断弹出到后缀表达式中,
//直到其优先级大于栈顶元素
			while(!s.empty() && opp[str[i]] <= opp[s.top().op]){
				q.push(s.top());
				s.pop();
			}
			//如果高于栈顶元素的优先级,则压入操作符栈
			temp.op = str[i];
			s.push(temp);
			i++;
		}
	} 
	//如果操作符栈中还有操作符,就把它弹出到后缀表达式队列中
	while(!s.empty()){
		q.push(s.top());
		s.pop();
	}
} 
//计算后缀表达式
double cal(){
	double temp1,temp2;
	node cur,temp;
	while(!q.empty()){//后缀表达式非空 
		cur = q.front();//cur暂存队首元素 
		q.pop();
		if(cur.flag == 1)	s.push(cur);//操作数入栈
		else{//操作符
			temp2 = s.top().num;//弹出栈顶第一操作数
			s.pop();
			temp1 = s.top().num;//弹出第二操作数 
			s.pop();
			temp.flag = 1;//临时记录操作数
			if(cur.op == '+')	temp.num = temp1 + temp2;//加法
			else if(cur.op == '-')	temp.num = temp1 - temp2;
			else if(cur.op == '*')	temp.num = temp1 * temp2;
			else	temp.num = temp1 / temp2;
			s.push(temp);//将计算结果压入栈 
		} 
	}
	return s.top().num;//最终数字栈最后一个数即结果 
} 


int main() {
	opp['+'] = opp['-'] = 1;//设定操作符优先级
	opp['*'] = opp['/'] = 2;
	while(getline(cin,str),str != "0"){
		for(string::iterator it = str.end();it!=str.begin();it--){
			if(*it == ' ')	str.erase(it);//去掉表达式中的空格 
		}
		while(!s.empty())	s.pop();//初始化栈
		change();
		printf("%.2lf\n",cal());//计算后缀表达式的值 
	} 
	return 0;
}

	

1982ProblemB-ProblemE

链接: http://codeup.cn/problem.php?cid=100000605&pid=1

//1982-ProblemB-ProblemE
//栈的应用之括号匹配 
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring> 
#include <stack>
using namespace std;
string str;
void match(){
	stack<char> bracket;//括号入栈 
	bool flag = 1;
	for(int i = 0;i < str.length();i++){
		if(str[i] == '(' || str[i] == '[' || str[i] == '{'){//左括号入栈
			bracket.push(str[i]); 
		}
		else{//进行匹配	
			if(bracket.empty()){
				flag = 0;
				break;
			} 
			char temp;//暂存当前栈顶括号对应的符号,以便后续判断 
			if(str[i] == ')'){
				if(bracket.top() != '('){
					flag = 0;
					break; 
				}
			}
			else if(str[i] == ']'){
				if(bracket.top() != '['){
					flag = 0;
					break;
				}
			}
			if(str[i] == '}'){
				if(bracket.top() != '{'){
					flag = 0;
					break;
				}
			}
			bracket.pop();
		}
	}
	if(flag && bracket.empty())	cout<<"yes"<<endl;
	else	cout<<"no"<<endl;
}
 
int main(){
	int n;
	while(cin>>n){
		while(n--){
			cin>>str;
			//去除表达式中非括号部分 
			for(string::iterator it = str.begin();it != str.end();it++){
				if(*it != '(' && *it != ')' && *it != '[' && *it != ']' && *it != '{' && *it != '}'){
					str.erase(it);
					it--;//注意删除后it位置变化 
				}
			}
			match(); 
		}
	} 
	return 0;
}

栈小结

栈是一种先进后出的数据结构,有着很多应用,比如递归模拟,表达式求值,括号匹配等等;常用的函数有:清空(clear)、获取栈内元素个数(size)、判空(empty)、进栈(push)、出栈(pop)、取栈顶元素(top)等

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