牛客--栈和队列练习题

/**
 * Description: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.
 * 注意：一般与括号有关的问题，就考虑栈；一定要画图演示.
 * 如果在main函数调用方法，此方法需要用static修饰；
 */
public class Solution {
    public boolean isValid(String s) {  //面试重点
        //创建存储字符的栈
        Stack stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char charAt = s.charAt(i);
            //如果是左括号就入栈
            if (charAt == '(' || charAt == '[' || charAt == '{') {
                stack.push(charAt);
                continue;
            } else {
                if (stack.isEmpty()) {
                    return false;
                } else {
                    //取栈顶元素，不删除
                    char top = stack.peek();
                    if (top == '(' && charAt == ')' || top == '[' && charAt == ']'
                            || top == '{' && charAt == '}') {
                        stack.pop();
                    } else {
                        return false;
                    }
                }
            }
        }
        if (!stack.isEmpty()) {
            //左括号多
            return false;
        }
        return true;
    }

    public boolean isValid1(String s) {
        //创建存储字符的栈
        Stack stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char charAt = s.charAt(i);
            //如果是左括号就入栈
            if (charAt == '(' || charAt == '[' || charAt == '{') {
                stack.push(charAt);
                continue;
            }
            //如果是右括号, 取出栈顶元素,取之前先判断栈是否为空
            if (stack.isEmpty()) {
                return false;
            }
            // 取栈顶元素,不删除
            char top = stack.pop();
            // 判断栈顶元素和当前元素是不是配对的
            if (top == '(' && charAt == ')') {
                continue;
            }
            if (top == '[' && charAt == ']') {
                continue;
            }
            if (top == '{' && charAt == '}') {
                continue;
            }
            return false;
        }
        if (stack.isEmpty()) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}
/**
 * Description:使用队列实现栈的下列操作：
 * push(x) -- 元素 x 入栈
 * pop() -- 移除栈顶元素
 * top() -- 获取栈顶元素
 * empty() -- 返回栈是否为空
 */
public class MyStack {
    private Queue queue1 = new LinkedList<>();
    private Queue queue2 = new LinkedList<>();

    // Push element x onto stack.
    //如果是第一次入栈，指定入到queue1，如果不是第一次，每次入到不为空的队列里面。
    public void push(int x) {
        if (!queue1.isEmpty()) {
            queue1.offer(x);
        } else if (!queue2.isEmpty()) {
            queue2.offer(x);
        } else {
            queue1.offer(x);
        }
    }

    /**
     * Removes the element on top of the stack and returns that element.
     */
    //把不为空的队列里面的元素倒入空的队列，最后一个元素不倒入；
    //如果两个队列都为空的时候，不能出栈了。
    public int pop() {
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        int oldData = 0;
        if (!queue1.isEmpty()) {
            //为了保障size不变
            int size = queue1.size();
            for (int i = 0; i < size - 1; i++) { //size - 1--出的元素为size-1
                /*int a = queue1.poll();
                queue2.offer(a);*/
                queue2.offer(queue1.poll());
            }
            oldData = queue1.poll();
        } else if (!queue2.isEmpty()) {
            int size = queue2.size();
            for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
                queue1.offer(queue2.poll());
            }
            oldData = queue2.poll();
        }
        return oldData;
    }

    /**
     * Get the top element.
     */
    public int top() {
        if (empty()) {
            return -1;
        }
        int oldData = 0;
        if (!queue1.isEmpty()) {
            int size = queue1.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                //保存每次出栈的元素
                oldData = queue1.poll();
                queue2.offer(oldData);
            }
        } else if (!queue2.isEmpty()) {
            int size = queue2.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                oldData = queue2.poll();
                queue1.offer(oldData);
            }
        }
        return oldData;
    }

    /**
     * Returns whether the stack is empty.
     */
    public boolean empty() {
        if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}


/**
 * Description:使用栈实现队列的下列操作：
 * push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。
 * pop() -- 从队列首部移除元素。
 * peek() -- 返回队列首部的元素。
 * empty() -- 返回队列是否为空。
 */
public class MyQueue {
    public Stack stack;
    public Stack stackTmp;

    /**
     * Initialize your data structure here.
     */
    public MyQueue() {
        stack = new Stack<>();
        stackTmp = new Stack<>();
    }

    /**
     * Push element x to the back of queue.
     */
    public void push(int x) {
        stack.push(x);
    }

    /**
     * Removes the element from in front of queue and returns that element.
     */
    public int pop() {
        if (stackTmp.empty()) {
            //将stack 栈当中的所有元素全部倒入 stackTmp;
            while (!stack.empty()) {
                stackTmp.push(stack.pop());
            }
        }
        if (!stackTmp.empty()) {
            //将stackTmp 的栈顶元素弹出-》出栈stackTmp.pop
            return stackTmp.pop();
        }
        return -1;
    }

    /**
     * Get the front element.
     */
    public int peek() {
        if (stackTmp.empty()) {
            //将stack 栈当中的所有元素全部倒入 stackTmp;
            while (!stack.empty()) {
                stackTmp.push(stack.pop());
            }
        }
        if (!stackTmp.empty()) {
            //将stackTmp 的栈顶元素弹出-》出栈stackTmp.pop
            return stackTmp.peek();
        }
        return -1;
    }

    /**
     * Returns whether the queue is empty.
     */
    public boolean empty() {
        if (stack.empty() && stackTmp.empty()) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}


/**
 * Description:最小栈问题
 */
public class MinStack {
    // stack 用来表示正常的栈中的数据.
    // minStack 用来存储每一层 A 栈帧中对应的最小值
    private Stack stack = new Stack<>();
    private Stack minStack = new Stack<>();

    public void push(int x) {
        //1、stack栈内一定会入栈
        stack.push(x);
        //2、第一次minStack一定会放元素，其余的每次
        if (minStack.isEmpty()) {
            minStack.push(x);
            return;
        }
        //往stack栈-》和minStack栈顶比较
        // x <= minStack.peek()--->minStack.push(x);
        int min = minStack.peek();
        if (x < min) {
            min = x;
        }
        minStack.push(min);
    }

    public void pop() {
        if (stack.isEmpty()) {
            return;
        }
        int num = stack.pop();
        if (num == minStack.peek()) {
            minStack.pop();
        }
    }

    public int top() {
        if (stack.isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        if (minStack.isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return minStack.peek();
    }
}