1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
思路:
有效的括号序列满足以下条件:
- 括号必须以正确的顺序关闭。
- 左括号必须以正确的顺序配对。
本题使用了栈(stack)的数据结构来实现。具体解题过程如下:
- 如果给定字符串的长度是奇数,那么一定不是有效的括号序列,直接返回false。
- 遍历给定字符串,如果是左括号('(', '{', '['),则将其对应的右括号压入栈中。
- 如果是右括号,检查栈是否为空,或者栈顶的字符与当前字符不匹配,如果是,则返回false。
- 如果匹配成功,则将栈顶的左括号弹出。
- 最后,如果遍历完字符串后,栈为空,则表示所有的左括号都有相应的右括号与之匹配,返回true;否则,返回false。
代码:
cpp
class Solution {
public:
bool isValid(string s) {
if (s.size() % 2 != 0) return false; // 如果s的长度为奇数,一定不符合要求
stack<char> st;
for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
if (s[i] == '(') st.push(')');
else if (s[i] == '{') st.push('}');
else if (s[i] == '[') st.push(']');
// 第三种情况:遍历字符串匹配的过程中,栈已经为空了,没有匹配的字符了,说明右括号没有找到对应的左括号 return false
// 第二种情况:遍历字符串匹配的过程中,发现栈里没有我们要匹配的字符。所以return false
else if (st.empty() || st.top() != s[i]) return false;
else st.pop(); // st.top() 与 s[i]相等,栈弹出元素
}
// 第一种情况:此时我们已经遍历完了字符串,但是栈不为空,说明有相应的左括号没有右括号来匹配,所以return false,否则就return true
return st.empty();
}
};
2删除字符串中的所有相邻重复项
给出由小写字母组成的字符串 S
,重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母,并删除它们。
在 S 上反复执行重复项删除操作,直到无法继续删除。
在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。
示例:
输入:"abbaca"
输出:"ca"
解释:
例如,在 "abbaca" 中,我们可以删除 "bb" 由于两字母相邻且相同,这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 "aaca",其中又只有 "aa" 可以执行重复项删除操作,所以最后的字符串为 "ca"。
提示:
1 <= S.length <= 20000
S
仅由小写英文字母组成。
思路:
本题是用栈来解决的经典题目。
那么栈里应该放的是什么元素呢?
我们在删除相邻重复项的时候,其实就是要知道当前遍历的这个元素,我们在前一位是不是遍历过一样数值的元素,那么如何记录前面遍历过的元素呢?
所以就是用栈来存放,那么栈的目的,就是存放遍历过的元素,当遍历当前的这个元素的时候,去栈里看一下我们是不是遍历过相同数值的相邻元素。
过程如下:
- 遍历给定字符串,逐个检查字符。
- 如果结果字符串为空,或者结果字符串的最后一个字符与当前字符不相同,则将当前字符加入结果字符串。
- 如果结果字符串的最后一个字符与当前字符相同,则移除结果字符串中的最后一个字符,相当于去除了重复的字符。
- 最后返回去重后的结果字符串。
代码:
cpp
class Solution {
public:
string removeDuplicates(string S) {
string result;
for (int i = 0; i < S.length(); ++i) { // 使用下标访问字符串,更方便
char s = S[i];
if (result.empty() || result.back() != s) { // 如果结果为空或者结果的最后一个字符与当前字符不相同
result.push_back(s); // 将当前字符加入结果字符串
} else {
result.pop_back(); // 否则移除结果字符串中的最后一个字符
}
}
return result; // 返回去重后的结果字符串
}
};
3逆波兰表达式求值
给你一个字符串数组 tokens
,表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。
请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。
注意:
- 有效的算符为
'+'
、'-'
、'*'
和'/'
。 - 每个操作数(运算对象)都可以是一个整数或者另一个表达式。
- 两个整数之间的除法总是 向零截断 。
- 表达式中不含除零运算。
- 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
- 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
示例 1:
输入:tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出:9
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:((2 + 1) * 3) = 9
示例 2:
输入:tokens = ["4","13","5","/","+"]
输出:6
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:(4 + (13 / 5)) = 6
示例 3:
输入:tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"]
输出:22
解释:该算式转化为常见的中缀算术表达式为:
((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22
提示:
1 <= tokens.length <= 104
tokens[i]
是一个算符("+"
、"-"
、"*"
或"/"
),或是在范围[-200, 200]
内的一个整数
逆波兰表达式:
逆波兰表达式是一种后缀表达式,所谓后缀就是指算符写在后面。
- 平常使用的算式则是一种中缀表达式,如
( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 )
。 - 该算式的逆波兰表达式写法为
( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * )
。
逆波兰表达式主要有以下两个优点:
- 去掉括号后表达式无歧义,上式即便写成
1 2 + 3 4 + *
也可以依据次序计算出正确结果。 - 适合用栈操作运算:遇到数字则入栈;遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算,并将结果压入栈中
思路:
利用栈来处理操作数和运算符。遍历逆波兰表达式的每个元素,如果是操作数,则压入栈中;如果是运算符,则从栈中弹出两个操作数,执行相应的运算,再将结果压入栈中。最后,栈中剩下的元素就是逆波兰表达式的结果。
代码:
cpp
class Solution {
public:
// 该函数用于计算逆波兰表达式的值
int evalRPN(vector<string>& tokens) {
// 创建一个栈来存储操作数
stack<long long> st;
// 遍历逆波兰表达式的每个元素
for (int i = 0; i < tokens.size(); i++) {
// 如果当前是操作符
if (tokens[i] == "+" || tokens[i] == "-" || tokens[i] == "*" || tokens[i] == "/") {
// 从栈中弹出两个操作数
long long num1 = st.top();
st.pop();
long long num2 = st.top();
st.pop();
// 根据操作符执行运算并将结果压入栈中
if (tokens[i] == "+") st.push(num2 + num1);
if (tokens[i] == "-") st.push(num2 - num1);
if (tokens[i] == "*") st.push(num2 * num1);
if (tokens[i] == "/") st.push(num2 / num1);
} else {
// 如果是操作数,则直接将它转换为整数并压入栈中
st.push(stoll(tokens[i]));//stoll 是 C++ 中的一个函数,用于将字符串转换为长整型(long long)
}
}
// 弹出栈中的最后一个元素作为结果
int result = st.top();
st.pop(); // 把栈里最后一个元素弹出
return result;
}
};