leetcode练习——栈和队列

栈

最小栈

题目链接：https://leetcode.cn/problems/min-stack/description/

题目要求：

设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

实现 MinStack 类:

1）MinStack() 初始化堆栈对象。

2）void push(int val) 将元素val推入堆栈。

3）void pop() 删除堆栈顶部的元素。

4）int top() 获取堆栈顶部的元素。

5）int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

解题思路 ：分别实现两个栈st和minst，其中st栈正常进行压栈和出栈操作，每次记录st栈的值。当push数据到st栈，如果该值比minst栈的值小，就push到minst栈中。当pop数据时，如果pop的数据跟minst栈顶数据相等，则同时对minst进行出栈操作，这样就能保证st栈中的最小值始终时minst的栈顶元素。
图示：

代码实现：

cpp 复制代码

class MinStack {
public:
    MinStack() {
        
    }
    
    void push(int val) {
        st.push(val);
        if(minst.empty()||val<=minst.top())
        {
            minst.push(val);
        }
    }
    
    void pop() {
        if(st.top()==minst.top())
        {
            minst.pop();
        }
        st.pop();
    }
    
    int top() {
        return st.top();
    }
    
    int getMin() {
        return minst.top();
    }
    private:
    stack<int> st;
    stack<int> minst;
};

栈的压入，弹出序列

题目链接：https://www.nowcoder.com/practice/d77d11405cc7470d82554cb392585106?tpId=13&&tqId=11174&rp=1&ru=/activity/oj&qru=/ta/coding-interviews/question-ranking

题目要求：

输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序，序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列，但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。

0<=pushV.length == popV.length <=1000
-1000<=pushV $i$ <=1000
pushV 的所有数字均不相同

解题思路 ：

模拟栈的压入和弹出，建立一个栈，给两个下标变量pushVi指向第一序列的第一个，popVi指向第二个序列的第一个。然后对第一个序列的数据进行压栈，直到栈顶的数据和第二序列的数据相同，开始出栈，每次出栈都验证是否相同，不同，则继续入栈，相同，则继续出栈。
图示：

代码实现：

cpp 复制代码

 bool IsPopOrder(vector<int>& pushV, vector<int>& popV) {
        // write code here
        stack<int> st;
        int pushVi=0;
        int popVi=0;
        while(pushVi<pushV.size())
        {
            st.push(pushV[pushVi++]);
            while(!st.empty()&&st.top()==popV[popVi])//只要栈不为空并且栈顶元素等于要出的元素，则弹出栈。
            {
                st.pop();
                popVi++;
            }
        }
        return st.empty();
    }

逆波兰表达式求值

题目链接 ：https://leetcode.cn/problems/evaluate-reverse-polish-notation/description/
题目详情：

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：

1.有效的算符为 '+'、'-'、'*' 和 '/' 。

2.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。

3.两个整数之间的除法总是向零截断。

4.表达式中不含除零运算。

5.输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。

6.答案及所有中间计算结果可以用 32 位整数表示

解题思路：

首先我们要了解中缀表达式 和后缀表达式 ：

中缀表达式就是平常我们写代码写的那些表达式，如2*2+1；但涉及到操作符的优先级问题，中缀表达式不方便我们计算机进行计算。以此，我们计算机采用的运算表达式是后缀表达式，这里讲两个问题：1.中缀表达式如何转化成后缀表达式；2.后缀表达式的运算。
1.中缀表达式如何转化成后缀表达式

后缀表达式的概念：

操作数顺序不变，操作符根据优先级进行重新排序

转化过程：对中缀表达式进行转化

首先建立建立一个栈，然后：

1.如果是操作数，则直接输出

2.如果是操作符，也有两种情况

1）如果栈为空或者当前操作数的优先级高于栈顶操作数，则入栈

2）如果栈不为空且当前操作数的优先级低于和等于栈顶操作数，则出栈顶操作数

同时要考虑括号等特殊情况，可以使用递归等方法解决，这里做了解就行

2.后缀表达式的运算

运算过程：对后缀表达式进行运算

同样的先建立一个栈，不同的是对操作数才入栈和出栈：

1.如果是操作数，则入栈

2.如果遇到操作符，取栈顶两个元素进行出栈进行运算，再将运算后的结果入栈。

那么我们这道题就是后缀表达式的运算

代码实现：

cpp 复制代码

class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string>& tokens) {
        stack<int> st;
      for(auto& str:tokens)
      {
        if(str=="+"||str=="-"||str=="*"||str=="/")
        {
            int right=st.top();
            st.pop();
            int left=st.top();
            st.pop();
            switch(str[0])
            {
                case '+':
                st.push(left+right);
                break;
                 case '-':
                st.push(left-right);
                break;
                 case '*':
                st.push(left*right);
                break;
                 case '/':
                st.push(left/right);
                break;
            }
        }
        else
        {
            st.push(stoi(str));
        }
      }
      return st.top();
    }
};