代码随想录算法训练营第11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

20.有效的括号

思路:栈的经典应用,利用栈的先进后出特性,当遇到左括号,则把相应的右括号压入栈中,遇到右括号,再把栈顶元素pop出来对比即刻.但是要分清楚3种边界情况。

第一种:遍历过程中,栈中提出的右括号和当前的左括号不匹配,则错误

第二种:遍历过程中,当遇到右括号,但是栈中元素是空的,则说明没有相应的左括号,错误.因为每压入栈的右括号,都是因为遍历到了左括号,可以把栈看作一个存入期望括号的栈,比如遍历了(，则把)压入栈,说明在遍历都右括号时期望括号是),所有当遍历到右括号,若栈内没有括号,肯定是没有左括号遍历到。

第三种:遍历结束了,如果栈不为空,说明只有左括号,却没有右括号.这种情况和第二种情况相反，但是注意该情况是在遍历整个串后才分析。

以上可以把三种情况分为遍历中和遍历后进行编码可以使代码简洁。

代码:

bool isValid(string s) {
        stack st;
        for(int i = 0;i < s.size();i++){
            //遇到左括号把对应的右括号压入栈
            if(s[i] == '(') st.push(')');
            else if(s[i] == '{')    st.push('}');
            else if(s[i] == '[')    st.push(']');
            else if(st.empty() || st.top()!=s[i])   return false;//第二种(有右括号没做括号)和第一种(括号不匹配)
            else st.pop();//在经历了上面判断,只剩相等的情况
        }
        if(!st.empty()) return false;//第三种情况,栈有剩余,则说明串有左括号,但没有右括号
        else return true;
    }

优化:若遍历的串s仅都是括号,可以在for循环外加入剪枝优化.if(s.size()%2 != 0)        return false;

奇数的括号肯定是不匹配的。

细节:if(st.empty() || st.top!=s[i])判断条件不能反,若改成if(st.top!=s[i] || st.empty())若此时栈为空,第一步会取栈顶元素,会出现异常。

1047.删除字符串中所有相邻重复项

此题和上面的题目解法相似,都可以利用栈的特性,对不同和相同的元素进行判断。

思路:把串s遍历一次,如果当前遍历的字符和栈顶元素一样,就把栈顶元素pop出,并且当前遍历的元素也不压入栈中,这样就实现了相同字符相消,直到遍历完串,此时栈中的元素就是最终符合条件的串,但是把栈中元素提出还需要反转一次才是正常顺序的串。

代码:

string removeDuplicates(string s) {
        stack st;
        for(char c:s){//消除相同相邻字符,遍历完后栈中是最后结果
            if(st.empty() || c!=st.top())//empty考虑初始遍历压入栈的情况,用于压入第一个字符
                st.push(c);
            else if(c == st.top())
                st.pop();
        }
        string result = "";//存放结果
        while(!st.empty()){
            result += st.top();//result = result + ‘’起到字符拼接效果
            st.pop();
        }
        reverse(result.begin(),result.end());
        return result;
    }

150.逆波兰表达式求值

逆波兰就是后缀表达式,可以利用二叉树后序遍历啊的解法,也可以用栈的解法更直观.

思路(栈):可以按顺序遍历串,遇到数字就压入栈,如果遇到运算符就pop两个栈顶元素进行相应的运算后再把结果压回栈中.遍历结束此时栈中会剩余一个元素就是最终结果。

代码：

int evalRPN(vector& tokens) {
        stack st;//存放数字
        for(int i = 0;i < tokens.size();i++){
            if(tokens[i] == "+" || tokens[i] == "-" || tokens[i] == "*" || tokens[i] == "/" ){
                int num1 = st.top();//存放出栈的两个数字
                st.pop();
                int num2 = st.top();
                st.pop();
                if(tokens[i] == "+")    st.push(num2 + num1);
                else if(tokens[i] == "-")   st.push(num2 - num1);
                else if(tokens[i] == "*")   st.push(num2 * num1);
                else if(tokens[i] == "/")   st.push(num2 / num1);//注意出栈顺序,被除数和除数的顺序
            }
            else{//数字就压入栈
                st.push(stoll(tokens[i]));
            }
        }
        int result = st.top();
        st.pop();
        return result;
    }

细节1:要分清楚两个元素压入栈,两个元素出栈的运算位置不能边,因为是后序遍历,先出栈的在运算符右边,后出栈的在运算符左边.如果位置颠倒会导致结果不正确。

细节2:stoll()是把字符转换成对应的int型。