代码随想录算法训练营第十一天|20. 有效的括号 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 150. 逆波兰表达式求值

一、20. 有效的括号 

题目：给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，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。
• 注意空字符串可被认为是有效字符串。

示例 1:

• 输入: "()"
• 输出: true

示例 2:

• 输入: "()[]{}"
• 输出: true

示例 3:

• 输入: "(]"
• 输出: false

示例 4:

• 输入: "([)]"
• 输出: false

示例 5:

• 输入: "{[]}"
• 输出: true

基础：java中Queue和Deque详解_licux的博客-CSDN博客_java queue和deque

思路：

三种不匹配情况：

左多；右多；不多顺序错

什么时候说明左括号和右括号全都匹配了呢，就是字符串遍历完之后，栈是空的，就说明全都匹配了。

但还有一些技巧，在匹配左括号的时候，右括号先入栈，就只需要比较当前元素和栈顶相不相等就可以了，比左括号先入栈代码实现要简单的多了！

deque.push():插入元素

deque.isEmpty():栈是否为空

deque.peek()：取出队列第一个元素，不移除,成功返回该元素，失败返回null

deque.pop()：取出队列的第一个元素，并移除该元素，队列为空时 抛出NoSuchElementException

class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Deque deque = new LinkedList<>();
        char ch;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            ch = s.charAt(i);
            //碰到左括号，就把相应的右括号入栈
            if (ch == '(') {
                deque.push(')');
            }else if (ch == '{') {
                deque.push('}');
            }else if (ch == '[') {
                deque.push(']');
            } else if (deque.isEmpty() || deque.peek() != ch) {
                return false;
            }else {//如果是右括号判断是否和栈顶元素匹配
                deque.pop();//这里就是消除确定正确匹配的元素
            }
        }
        //最后判断栈中元素是否匹配
        return deque.isEmpty();
    }
}

二、1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 

题目：给出由小写字母组成的字符串 S，重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母，并删除它们。

在 S 上反复执行重复项删除操作，直到无法继续删除。

在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。

示例：

• 输入："abbaca"
• 输出："ca"
• 解释：例如，在 "abbaca" 中，我们可以删除 "bb" 由于两字母相邻且相同，这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 "aaca"，其中又只有 "aa" 可以执行重复项删除操作，所以最后的字符串为 "ca"。

提示：

• 1 <= S.length <= 20000
• S 仅由小写英文字母组成。

思路：类似消消乐删除，消除就会想到栈，很好操作

代码：

使用 Deque 作为堆栈

class Solution {
    public String removeDuplicates(String S) {
        //ArrayDeque会比LinkedList在除了删除元素这一点外会快一点
        //参考：https://stackoverflow.com/questions/6163166/why-is-arraydeque-better-than-linkedlist
        ArrayDeque deque = new ArrayDeque<>();
        char ch;
        for (int i = 0; i < S.length(); i++) {
            ch = S.charAt(i);
            if (deque.isEmpty() || deque.peek() != ch) {
                deque.push(ch);
            } else {
                deque.pop();
            }
        }
        String str = "";
        //剩余的元素即为不重复的元素
        while (!deque.isEmpty()) {
            str = deque.pop() + str;//不断弹出，不断添加
        }
        return str;
    }
}

拿字符串直接作为栈，省去了栈还要转为字符串的操作。

deleteCharAt():deleteCharAt(int s)方法：只有一个参数，使用时删除索引为a的字符。

具体参考下面：

StringBuffer类的delete()方法和deleteCharAt()方法_LeiHanhan的博客-CSDN博客_deletecharat

class Solution {
    public String removeDuplicates(String s) {
        // 将 res 当做栈
        StringBuffer res = new StringBuffer();
        // top为 res 的长度
        int top = -1;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            // 当 top > 0,即栈中有字符时，当前字符如果和栈中字符相等，弹出栈顶字符，同时 top--
            if (top >= 0 && res.charAt(top) == c) {
                res.deleteCharAt(top);
                top--;
            // 否则，将该字符 入栈，同时top++
            } else {
                res.append(c);
                top++;
            }
        }
        return res.toString();
    }
}

拓展：双指针

toCharArray()：将字符串对象中的字符转换为一个字符数组；

new String(ch,0,slow):分配一个新的 String，它包含取自字符数组参数value一个子数组的字符。

在这里就是新String来源于ch的一个子数组，长度是从0到slow

class Solution {
    public String removeDuplicates(String s) {
        char[] ch = s.toCharArray();
        int fast = 0;
        int slow = 0;
        while(fast < s.length()){
            // 直接用fast指针覆盖slow指针的值
            ch[slow] = ch[fast];
            // 遇到前后相同值的，就跳过，即slow指针后退一步，下次循环就可以直接被覆盖掉了
            if(slow > 0 && ch[slow] == ch[slow - 1]){
                slow--;
            }else{
                slow++;
            }
            fast++;
        }
        return new String(ch,0,slow);
    }
}

三、150. 逆波兰表达式求值

题目：根据逆波兰表示法，求表达式的值。

有效的运算符包括 + ,  - ,  * ,  / 。每个运算对象可以是整数，也可以是另一个逆波兰表达式。

说明：

整数除法只保留整数部分。 给定逆波兰表达式总是有效的。换句话说，表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

示例 1：

• 输入: ["2", "1", "+", "3", " * "]
• 输出: 9
• 解释: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

示例 2：

• 输入: ["4", "13", "5", "/", "+"]
• 输出: 6
• 解释: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6

插点：记得去看二叉树的几种遍历（代码随想录有视频讲解）

分析：后缀表达式，没有括号，方便计算机计算。重点：理解逆波兰表达式是怎么来的，理解二叉树的遍历方式。

eg:1+2*3+4--->(1+2)*(3+4)

12+34+*

整个过程：遇到数字，就放入栈里，遇到操作符，就将数字取出两个进行运算，将运算得出的数字又放入栈中，之后继续遍历字符串。

栈：(1)(2)        (3)        (3)(3)(4)        (3)(7)        (21)

代码：

Integer. valueOf()方法的作用：Integer. valueOf()可以将基本类型int转换为包装类型Integer，或者将String转换成Integer，String如果为Null或“”都会报错

class Solution {
    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Deque stack = new LinkedList();
        for (String s : tokens) {
            if ("+".equals(s)) {        // leetcode 内置jdk的问题，不能使用==判断字符串是否相等
                stack.push(stack.pop() + stack.pop());      // 注意 - 和/ 需要特殊处理
            } else if ("-".equals(s)) {
                stack.push(-stack.pop() + stack.pop());
            } else if ("*".equals(s)) {
                stack.push(stack.pop() * stack.pop());
            } else if ("/".equals(s)) {
                int temp1 = stack.pop();
                int temp2 = stack.pop();
                stack.push(temp2 / temp1);
            } else {
                //遇见了数字，需要将数字类型转换成int
                stack.push(Integer.valueOf(s));
            }
        }
        return stack.pop();
    }
}