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LeetCode--棧和隊列篇

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LeetCode--棧和隊列篇

 因為熱愛是以堅持,因為熱愛是以等待。熬過漫長無戲可演的日子,終于換來了人生的春天,共勉!!!

目錄

1.用棧實作隊列

2.用隊列實作棧

3.最小棧

4.有效的括号

5.每日溫度

6.下一個更大元素II

1.用棧實作隊列

232. 用棧實作隊列

LeetCode--棧和隊列篇

思路:一個棧用來進隊,一個棧實作出隊操作

  • 進隊列時stackOne添加元素,
  • 出隊列時,先判斷stackTwo是否為空,如果為空,則将stackOne中元素全部倒入stackTwo,然後stackTwo彈出棧頂元素(因為棧的特性stackOne中底部元素倒入stackTwo中就變成頂部元素了)
  • 取隊列頭元素時,增加一個字段front用來存隊列頭元素,當stackTwo不為空時,直接出棧頂即是隊列頭元素,如果stackTwo為空,則為front(記錄第一個入stackOne的元素)
  • 判空即兩個棧都為空則隊列為空
class MyQueue {

    Stack<Integer> stackOne = new Stack<>();
    Stack<Integer> stacktwo = new Stack<>();
    int front;
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyQueue() {

    }
    
    /** Push element x to the back of queue. */
    public void push(int x) {
        if (stackOne.isEmpty()) {
            front = x;
        }
        stackOne.push(x);
    }
    
    /** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
    public int pop() {
        if (!empty()) {
            if (stacktwo.isEmpty()) {
                while(!stackOne.isEmpty()) {
                    stacktwo.push(stackOne.pop());
                }
            }
             return stacktwo.pop();
        }
        else 
            return -1;
    }
    
    /** Get the front element. */
    public int peek() {
        if (!empty()) {
            if (!stacktwo.isEmpty()) {
                return stacktwo.peek();
            }  
            return front;
        }
        else return -1;
        
    }
    
    /** Returns whether the queue is empty. */
    public boolean empty() {
        return stackOne.isEmpty() && stacktwo.isEmpty();
    }
}
           

2.用隊列實作棧

225. 用隊列實作棧

LeetCode--棧和隊列篇

 思路:

class MyStack {

    Queue<Integer> queueOne = new LinkedList<>();
    Queue<Integer> queueTwo = new LinkedList<>();
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {

    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        queueTwo.offer(x);
        while (!queueOne.isEmpty()) {
            queueTwo.offer(queueOne.poll());
        }
        Queue<Integer> temp = new LinkedList<>();
        temp = queueOne;
        queueOne = queueTwo;
        queueTwo = temp;

    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        if (!empty()) {
            if (!queueOne.isEmpty()) {
                return queueOne.poll();
            }
            return -1;
        }
        else {
            return -1;
        }
       
    }
    
    /** Get the top element. */
    public int top() {
        if (!empty()) {
            return queueOne.peek();
        }
        else
            return -1;
        
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return queueOne.isEmpty() && queueTwo.isEmpty();
    }
}
           

3.最小棧

155. 最小棧

LeetCode--棧和隊列篇

思路:Node節點包含兩個字段min,value;每次加元素比較棧頂元素的min和目前的value,把Math.min(stack.peek().min, value) 指派給目前的min,插入棧中

class MinStack {

    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    class Node {
        int min;
        int value;
        public Node(int min,int value) {
            this.min = min;
            this.value = value;
        }
    }
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {

    }
    
    public void push(int val) {
        if (stack.isEmpty()) {
            stack.push(new Node(val,val));
        }else {
            stack.push(new Node(Math.min(stack.peek().min,val),val));
        }
        
    }
    
    public void pop() {
        if (!stack.isEmpty()) {
            stack.pop();
        }
    }
    
    public int top() {
        if (!stack.isEmpty()) {
            return stack.peek().value;
        } 
        else
            return -1;
    }
    
    public int getMin() {
        if (!stack.isEmpty()) {
            return stack.peek().min;
        } 
        else
            return -1;
    }
}
           

4.有效的括号

20. 有效的括号

LeetCode--棧和隊列篇

思路:如果是左括号,則存入對應的右括号,如果遇到右括号則

1.先看棧是否有元素,沒有則說明隻有半個括号,直接return false;

2.不空則和棧頂比較是否相同,不相同return false;

3.循環走完,看棧是否空,空則比對成功

class Solution {
    Stack<Character> stack = new Stack<>();
    public boolean isValid(String s) {
        char[] chs = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
            if (chs[i] == '{')
                stack.push('}');
            else if (chs[i] == '[') {
                stack.push(']');
            }
            else if (chs[i] == '(') {
                stack.push(')');
            }
            else {
                if (!stack.isEmpty()) {
                    if (chs[i] == stack.peek())
                        stack.pop();
                    else
                        return false;
                }else {
                    return false;
                }         
            }
        }
        return stack.size() == 0;
    }
}
           

5.每日溫度

739. 每日溫度

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 思路:維持單調棧(棧存數組下标),從棧底到棧頂依次遞減,每次入棧比較目前元素與棧頂元素,如果大于棧頂,則把棧頂彈出,并且更新result數組,直到不在大于棧頂元素,或棧頂為空

class Solution {
    public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {
        //維持一個單調棧
        int[] result = new int[temperatures.length];
        Deque<Integer> stack= new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < temperatures.length; i++) {
            int temp = temperatures[i];
            while (!stack.isEmpty() && temp > temperatures[stack.peek()]) {
                int number = stack.pop();
                result[number] = i - number; 
            }
            stack.push(i);
        }
        //後面的預設就是零,不用管了
        // while (!stack.isEmpty()) {
        //     int number = stack.pop();
        //     result[number] = 0;
        // }
        return result;
    }
}
           

6.下一個更大元素II

503. 下一個更大元素 II

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 思路: 因為是循環數組的原因,到末尾又從頭開始,是以可以周遊兩遍,使用  i % len 來定位數組元素, 維持單調棧

class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int[] result = new int[len];
        Arrays.fill(result,-1);
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < 2 * len - 1; i++) {
           int num = nums[i % len]; 
            while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < num) {
                int temp = stack.pop();
                result[temp] = num;
            } 
            if (i < len) stack.push(i);
        }
        return result;
    }
}
           
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