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:
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 falseelse 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 truereturn 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:
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:
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;}
};