代码随想录算法训练营第十一天|栈与队列理论基础，232.用栈是先队列，225.用队列实现栈，20.有效的括号

前几天去参加了婚礼，线下招聘面试会，一个艺术高中的进班试讲和面试（被校长diss了一翻，可那些明明简历关就可以直接把我筛掉，还专门让我线上线下试讲两次，又让我准备各种材料去学校面谈......但这也对我是个很难得的体验，毕竟能站在几十个同学和三四位老师面前，不怎么紧张地上完一整节数学课，写写黑板字，是以前怎么也想不到的，社恐倾向 -= 1）。算法训练营的进度落下好多，这两天尽量补补。

栈与队列理论基础

队列：先进先出。

栈：先进后出。

栈与队列的转换思路

栈与队列最大的区别就是pop的原理，下面两个题目是实现它们两个的相互转换，个人感觉是让它们元素储存的顺序转换。栈是先进后出，队列是先进先出，如果用栈来表示队列，需要两个栈，把队列要pop的元素的前面所有都先按顺序从一个栈pop出来到另一个，这样相当于把栈最里面的元素”掏“出来。而当用队列表示栈，将栈顶元素移除时，同样是改变顺序，把列队里外面的元素pop出，一一重新添加到进口，从而把对列队来说最里面的那个元素”顶“出来。

另外要注意当我们只要返回列队/栈的开头/顶端的元素时，使用pop后需要再append上。

题目

232.用栈实现队列

题目链接：232. 用栈实现队列 - 力扣（LeetCode）

题目思路：使用两个栈，一个是输入栈，一个为输出栈。

push：直接将数据放进输入栈、

pop:如果输出栈为空，将输入栈中的全部数据导入输出栈；如果输出栈不为空，则直接从输出栈中弹出数据。 

判断队列是否为空：若输入栈和输出栈都为空，则队列为空。

class MyQueue(object):

    def __init__(self):
        self.stack_in = []
        self.stack_out = []

    def push(self, x):
        self.stack_in.append(x)

    def pop(self):
        if self.empty():
            return None

        if self.stack_out:
            return self.stack_out.pop()
        else:
            for i in range(len(self.stack_in)):
                self.stack_out.append(self.stack_in.pop())

            return self.stack_out.pop()

    def peek(self):
        ans = self.pop()
        self.stack_out.append(ans)

        return ans

    def empty(self):

        return not (self.stack_in or self.stack_out)

225. 用队列实现栈

题目链接：225. 用队列实现栈 - 力扣（LeetCode）

题目思路

pop：将队列头部的元素（除了最后一个）弹出后重新加入队尾列。

top: 把队列最后一个返回/执行pop后，别忘再append。

术语

Python-pop()和popleft()方法_天寒心亦热的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/aaaccc444/article/details/130203557

deque--双端队列

方法：pop()方法用语从队伍右侧（出口）删除元素，并返回被删除的元素。

popleft()方法用于从队列的左侧（进口）删除元素，并返回被删除的元素。

class MyStack(object):

    def __init__(self):
        self.que = deque()

    def push(self, x):
        self.que.append(x)

    def pop(self):
        if self.empty():
            return None
        for i in range(len(self.que) - 1):
            self.que.append(self.que.popleft())
        return self.que.popleft()


    def top(self):
        # 方法一
        '''if self.empty():
            return None
        return self.que[-1]'''
        # 方法二
        ans = self.pop()
        self.que.append(ans)
        return ans



    def empty(self):
        return not (self.que)

20. 有效的括号

题目链接：20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）

第一眼以为左右括号一定是从字列最外往内相匹配的，所以用了双指针，结果发现还有一种形式是“[]{}",这样就没法正确判断了。卡哥提出了栈的方法解决，不得不感慨实在太妙。 

题目思路

从字符串第一个开始遍历，如果遇到左括号，就往栈里加匹配的右括号，遇到右括号，就把栈里的最后一个元素弹出，比较是否相同。

无效的三种情况：

1. 左边括号多余——遍历完字符串之后，栈里面依然有元素。

2. 左右不匹配——弹出的元素和右括号不同。

3.右边括号多余：在遍历过程中遇到右括号，可是栈里面已经空了。

注意：判断这三种情况的语句一定要注意顺序和条件完整。

对于第三种情况，只有当遍历到右括号时，且stack那个时候为空，才无效，如果判断这个情况的语句是在整体的for循环中，则错误，因为在循环的大过程中，stack可以为空（那时正好左右消完了）。

class Solution(object):
    def isValid(self, s):
        stack = []
        for i in range(len(s)):
            if s[i] == "(":
                stack.append(")")
            elif s[i] =="[":
                stack.append(']')
            elif s[i] == "{":
                stack.append('}')
            elif s[i] == ")" or s[i] =="]" or s[i] == "}":
                if stack == []:
                    return False
                element = stack.pop()
                if element != s[i]:
                    return False
            
        if i == len(s) - 1 and stack:
            return False

        return True