1. 用栈实现队列
题目描述 ：使用两个栈实现一个队列，支持基本的队列操作：enqueue（入队）和dequeue（出队）。
代码解释：使用两个栈，一个用于入队操作，另一个用于出队操作。当需要出队时，如果出队栈为空，则将入队栈中的所有元素依次弹出并压入出队栈，这样栈顶元素即为队列的第一个元素。
代码示例：
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|---|--------------------------------------------------------------------|
| | class MyQueue { |
| | constructor() { |
| | this.stackIn = []; |
| | this.stackOut = []; |
| | } |
| | |
| | push(x) { |
| | this.stackIn.push(x); |
| | } |
| | |
| | pop() { |
| | if (this.stackOut.length === 0) { |
| | while (this.stackIn.length > 0) { |
| | this.stackOut.push(this.stackIn.pop()); |
| | } |
| | } |
| | return this.stackOut.pop(); |
| | } |
| | |
| | peek() { |
| | if (this.stackOut.length === 0) { |
| | while (this.stackIn.length > 0) { |
| | this.stackOut.push(this.stackIn.pop()); |
| | } |
| | } |
| | return this.stackOut[this.stackOut.length - 1]; |
| | } |
| | |
| | empty() { |
| | return this.stackIn.length === 0 && this.stackOut.length === 0; |
| | } |
| | } |
2. 用队列实现栈
题目描述 ：使用两个队列实现一个栈，支持基本的栈操作：push（入栈）和pop（出栈）。
代码解释：使用两个队列，一个用于正常操作，另一个作为辅助。当需要出栈时，将主队列中的元素（除了最后一个）依次移动到辅助队列，然后弹出主队列的最后一个元素，再将辅助队列中的元素移回主队列。
代码示例：
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|---|----------------------------------------------------------------------------|
| | class MyStack { |
| | constructor() { |
| | this.queue1 = []; |
| | this.queue2 = []; |
| | } |
| | |
| | push(x) { |
| | this.queue1.push(x); |
| | } |
| | |
| | pop() { |
| | while (this.queue1.length > 1) { |
| | this.queue2.push(this.queue1.shift()); |
| | } |
| | const result = this.queue1.shift(); |
| | [this.queue1, this.queue2] = [this.queue2, this.queue1]; // Swap queues |
| | return result; |
| | } |
| | |
| | top() { |
| | while (this.queue1.length > 1) { |
| | this.queue2.push(this.queue1.shift()); |
| | } |
| | const result = this.queue1[0]; |
| | this.queue2.push(this.queue1.shift()); |
| | [this.queue1, this.queue2] = [this.queue2, this.queue1]; // Swap queues |
| | return result; |
| | } |
| | |
| | empty() { |
| | return this.queue1.length === 0; |
| | } |
| | } |
3. 栈的压入、弹出序列
题目描述：输入两个序列，一个为栈的压入序列，另一个为栈的弹出序列，判断该弹出序列是否由该压入序列经过栈操作得到。
代码解释：使用辅助栈模拟压入和弹出操作，比较模拟结果和给定的弹出序列是否一致。
代码示例：
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|---|----------------------------------------------------------------------------|
| | function validateStackSequences(pushed, popped) { |
| | const stack = []; |
| | let index = 0; |
| | |
| | for (const num of pushed) { |
| | stack.push(num); |
| | |
| | while (stack.length > 0 && stack[stack.length - 1] === popped[index]) { |
| | stack.pop(); |
| | index++; |
| | } |
| | } |
| | |
| | return stack.length === 0; |
| | } |
4. 用两个栈实现括号匹配
题目描述：给定一个只包含括号（小括号、中括号、大括号）的字符串，判断字符串是否有效。
代码解释：使用栈来存储左括号，遇到右括号时检查栈顶元素是否匹配。
代码示例：
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|---|---------------------------------------------------------------------|
| | function isValid(s) { |
| | const stack = []; |
| | const map = { ")": "(", "]": "[", "}": "{" }; |
| | |
| | for (const char of s) { |
| | if (["(", "[", "{"].includes(char)) { |
| | stack.push(char); |
| | } else if (map[char] && stack[stack.length - 1] === map[char]) { |
| | stack.pop(); |
| | } else { |
| | return false; |
| | } |
| | } |
| | |
| | return stack.length === 0; |
| | } |
5. 最小栈
题目描述 ：设计一个支持push、pop和getMin操作的栈，其中getMin操作返回栈中的最小元素。
代码解释：使用辅助栈存储当前栈中的最小值。
代码示例：
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|---|------------------------------------------------------------|
| | class MinStack { |
| | constructor() { |
| | this.stack = []; |
| | this.minStack = []; |
| | } |
| | |
| | push(x) { |
| | this.stack.push(x); |
| | if (this.minStack.length === 0 || x <= this.getMin()) { |
| | this.minStack.push(x); |
| | } |
| | } |
| | |
| | pop() { |
| | if (this.stack.pop() === this.getMin()) { |
| | this.minStack.pop(); |
| | } |
| | } |
| | |
| | top() { |
| | return this.stack[this.stack.length - 1]; |
| | } |
| | |
| | getMin() { |
| | return this.minStack[this.minStack.length - 1]; |
| | } |
| | } |
6. 滑动窗口最大值
题目描述：给定一个数组和滑动窗口的大小，找出所有滑动窗口中的最大值。
代码解释：使用双端队列（deque）来存储当前窗口中的元素索引，队列中的元素从队头到队尾递减。
代码示例：
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|---|--------------------------------------------------------------------------|
| | function maxSlidingWindow(nums, k) { |
| | const deque = []; |
| | const result = []; |
| | |
| | for (let i = 0; i < nums.length; i++) { |
| | // Remove elements out of the current window |
| | if (deque.length > 0 && deque[0] === i - k) { |
| | deque.shift(); |
| | } |
| | |
| | // Remove elements smaller than the current one from the deque |
| | while (deque.length > 0 && nums[deque[deque.length - 1]] < nums[i]) { |
| | deque.pop(); |
| | } |
| | |
| | deque.push(i); |
| | if (i >= k - 1) { |
| | result.push(nums[deque[0]]); |
| | } |
| | } |
| | |
| | return result; |
| | } |
7. 栈的排序
题目描述：对栈进行排序，要求只能使用另一个栈作为辅助。
代码解释：使用递归或迭代的方法，将栈中的元素逐个取出，插入到辅助栈中合适的位置，以保持排序顺序。
代码示例（迭代）：
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|---|---------------------------------------------------------|
| | function sortStack(stack) { |
| | const tempStack = []; |
| | let sorted = false; |
| | |
| | while (!sorted) { |
| | sorted = true; |
| | for (let i = 0; i < stack.length - 1; i++) { |
| | if (stack[i] > stack[i + 1]) { |
| | // Swap elements |
| | [stack[i], stack[i + 1]] = [stack[i + 1], stack[i]]; |
| | // Move the larger element to tempStack |
| | tempStack.push(stack.pop()); |
| | sorted = false; |
| | break; |
| | } |
| | } |
| | |
| | // Move sorted elements back to stack |
| | while (tempStack.length > 0) { |
| | stack.push(tempStack.pop()); |
| | } |
| | } |
| | |
| | return stack; |
| | } |