数据结构---栈(Stack)

一、基本概念

栈是一种线性数据结构

二、特点

栈是"后进先出(LIFO---Last In First Out)"的数据结构(盘子的叠放：当服务员将新的盘子放在餐桌上时，他们通常会将盘子放在已有的盘子堆的顶部。当顾客用完盘子后，服务员会从堆顶取走盘子。这个过程就类似于栈的入栈和出栈操作。)
规定只能从栈顶添加元素,也只能从栈顶取出元素

++栈可以解决:递归,括号匹配的问题,表达式求值的问题++

三、基本操作

创建的MyArray类(数据结构---数组)

创建一个接口,里面实现栈相关操作

java 复制代码

public interface Stack_1<T> {
    //  入栈
    void push(T ele);

    //  出栈的接口
    T pop();

    //  查看栈顶元素
    T peek();

    //  判断栈是否为空
    boolean isEmpty();

    //  获取栈中元素个数
    int getSize();
}

创建一个以数组作为栈的底层的类

java 复制代码

public class ArrStack<T> implements Stack_1<T>{}

定义全局变量

java 复制代码

private MyArray<T> data;//  容器
int size;//  栈中实际存放的元素的个数

对数组栈的构造方法进行重写

java 复制代码

public ArrStack() {
    //  将容器进行初始化
    this.data = new MyArray<>(100);
    //  将栈中实际存放的元素的个数初始化
    this.size = 0;
}

入栈操作

java 复制代码

@Override
public void push(T ele) {
    //  在数组尾部添加元素
    this.data.add(ele);
    //  更新实际存放元素的个数
    this.size++;
}

出栈操作

java 复制代码

@Override
public T pop() {
    //  判断栈是否为空
    if (isEmpty()) {
        return null;
    }
    //  栈不为空时,现将实际元素个数更新
    this.size--;
    //  将最后一个元素出栈
    return this.data.removeFromLast();
}

查看栈顶元素

java 复制代码

@Override
public T peek() {
    //  获得最后一个元素的值
    return this.data.getLastValue();
}

判断栈是否为空

java 复制代码

@Override
public boolean isEmpty() {
    //  栈中实际存放元素个数与0相比,相同返回true,不同返回false
    return this.size == 0;
}

### 获取栈中元素个数

```java
@Override
public int getSize() {
    //  返回栈中实际存放个数
    return this.size;
}
```

四、特殊

单调栈

单调栈实际上还是栈,只是利用了一些巧妙的逻辑,使得每次新元素入栈后,栈内元素都保持单调.

处理Next Greater Element类型的问题

五、相关题

力扣第20题--有效的括号

给定一个只包括**'('，')'，'{'，'}'，'['，']'** 的字符串 s ，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。
每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

示例 1：

输入：s = "()"

输出：true

示例 2：

输入：s = "()[]{}"

输出：true

示例 3：

输入：s = "(]"

输出：false

提示：

1 <= s.length <= 104
s 仅由括号**'()[]{}'** 组成

java 复制代码

class Solution {
   public boolean isValid(String s) {
        //  使用栈(括号匹配)
        if (s == null || s.length() == 0) {
            return true;
        }
        //  创建栈
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        int strLength = s.length();
        for (int i = 0; i < strLength; i++) {
            //  获取字符
            char c = s.charAt(i);
            //  遇到左边入
            if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
                stack.push(c);
            } else {
                //  遇到右边出栈--出站时要判断栈是否为空
                if (stack.isEmpty()) {
                    return false;
                }
                char topC = stack.pop();
                if (!(c == ')' && topC == '(') && !(c == ']' && topC == '[') && !(c == '}' && topC == '{')) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}