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栈/单调栈

1. 20. 有效的括号

简单

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

示例 4：

输入：s = "([ ])"

输出：true

提示：

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

// 定义一个名为Solution的类，用于解决括号有效性问题。
class Solution {
public:
// 函数isValid用于检查输入的字符串s是否是有效的括号序列。
bool isValid(string s) {
// 定义一个字符栈st，用于存放预期的闭括号。
stack<char> st;

// 获取输入字符串s的长度。
int n = s.size();

// 遍历字符串s中的每个字符。
for(int i{}; i < n; ++i) {
// 如果当前字符是开括号'('，则将对应的闭括号')'推入栈中。
if(s[i] == '(') {
st.push(')');
} else if(s[i] == '[') {
// 如果当前字符是开括号'['，则将对应的闭括号']'推入栈中。
st.push(']');
} else if(s[i] == '{') {
// 如果当前字符是开括号'{'，则将对应的闭括号'}'推入栈中。
st.push('}');
} else {
// 如果当前字符是闭括号，检查栈是否为空或者栈顶元素是否与当前闭括号匹配。
// 如果栈为空，或者栈顶元素与当前闭括号不匹配，则说明括号序列无效，返回false。
if(st.empty() || st.top() != s[i]) return false;

// 如果栈顶元素与当前闭括号匹配，则弹出栈顶元素。
st.pop();
}
}

// 遍历结束后，如果栈为空，则说明所有开括号都找到了匹配的闭括号，返回true。
// 如果栈不为空，则说明有未匹配的开括号，返回false。
return st.empty();
}
};

2. 155. 最小栈

中等

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:

MinStack() 初始化堆栈对象。
void push(int val) 将元素val推入堆栈。
void pop() 删除堆栈顶部的元素。
int top() 获取堆栈顶部的元素。
int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]解释：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.getMin();   --> 返回 -2.

提示：

-231 <= val <= 231 - 1
pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用
push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * 104 次

class MinStack {
public:
MinStack() {

}

void push(int val) {
// 如果s2为空或者val小于等于s2的栈顶元素，则将val压入s2
if(s2.empty() || val <= s2.top()) s2.push(val);
// 将val压入s1
s1.push(val);
}

void pop() {
// 如果两个栈都为空，则直接返回
if(s1.empty() && s2.empty()) return;
// 如果s1的栈顶元素等于s2的栈顶元素，则也需要从s2中弹出元素
if(s1.top() == s2.top()) s2.pop();
// 从s1中弹出元素
s1.pop();
}

int top() {
// 如果s1为空，则返回-1表示栈为空
if(s1.empty()) return -1;
// 返回s1的栈顶元素
return s1.top();
}

int getMin() {
// 如果s2为空，则返回-1表示栈为空
if(s2.empty()) return -1;
// 返回s2的栈顶元素，即当前栈中的最小值
return s2.top();
}
private:
stack<int> s1;
stack<int> s2;
};