(11/60)有效的括号、删除字符串中所有相邻重复项、逆波兰表达式求值

有效的括号

leetcode：20. 有效的括号

实现

思路

遍历到左括号，入栈对应的右括号（方便遍历到右括号时进行对比）；遍历到右括号，对比栈顶元素。

把无效三种情况照顾到：1. 左括号多了（遍历结束后栈不为空）；2. 左右括号不匹配（右括号时栈顶元素与当前元素对比）；3. 右括号多了（右括号时栈是空的）。

复杂度分析

时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(n)

注意点

1. 要先写调用.top前要避免栈是空的！（所以利用短路效应，条件先写的.empty()，防止.top空栈）

代码实现

class Solution {
public:
    bool isValid(string s) {
        // 左括号多了、括号不匹配、右括号多了
        stack<char> st;
        // 如果是奇数长度，一定无效（剪枝）
        if(s.size() % 2 == 1)
            return false;
        for(int i = 0;i < s.size();i++){
            // 左括号入栈
            if(s[i] == '(') st.push(')');
            else if(s[i] == '[') st.push(']');
            else if(s[i] == '{') st.push('}');
            // 2、3情况
            else if(st.empty() || s[i] != st.top()) return false;
            else{   // 否则弹出栈顶
                st.pop();
            }
        }
        // 1情况，如果结束遍历后st为空则有效，否则左括号有多余
        return st.empty();
    }
};

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删除字符串中所有相邻重复项

leetcode：047. 删除字符串中的所有相邻重复项

用栈

思路

遍历字符串，栈顶元素与当前元素相同 ? 删除当前元素，上一元素出栈 : 当前元素入栈，继续遍历。

复杂度分析

时间复杂度：O(N)。

空间复杂度：O(N)。最坏情况字符串全部入栈。

注意点

略

代码实现

class Solution {
public:
    string removeDuplicates(string s) {
        // 对比栈顶元素与当前元素是否相同
        // 相同则删除当前元素与上一元素
        // 不相同则下一元素入栈后移遍历
        stack<char> st;
        for(int i = 0;i < s.size();i++){
            // 栈非空且当前元素等于栈顶元素
            if(!st.empty() && s[i] == st.top()){
                st.pop();
            }else{
                st.push(s[i]);
            }
        }
        string result = "";
        while(!st.empty()){
            result += st.top();
            st.pop();
        }  
        reverse(result.begin(),result.end());
        return result;
    }
};

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逆波兰表达式求值

leetcode：150. 逆波兰表达式求值

思路

逆波兰表达式就是后缀表达式（先数字再符号）。

本质就是不停地进行两个数字的符号运算。

思路就是遇到数字入栈，遇到符号出栈两个数字做运算，结果重新入栈。

复杂度分析

时间复杂度：O(N)。

空间复杂度：O(N)。最差情况下全部入栈。

注意点

1. 注意，vector的元素是string不是char。
2. 后缀表达式不需要加括号表示优先级（和中缀相比的优势）。

代码实现

    class Solution {
    public:
        int evalRPN(vector<string>& tokens) {
            // 遇到数字入栈，遇到符号出栈做运算，结果入栈
            stack<long long> st;
            for(string s : tokens){
                if(s == "+" || s == "-" || s == "*" || s == "/"){
                    long long num1 = st.top(); st.pop();
                    long long num2 = st.top(); st.pop();
                    if(s == "+") st.push(num2 + num1);
                    else if(s == "-") st.push(num2 - num1);
                    else if(s == "*") st.push(num2 * num1);
                    else if(s == "/") st.push(num2 / num1);
                    
                }else{
                    st.push(stoll(s));	// string to long long
                }
            }

        int result = st.top();
        st.pop();
        return result;
        }
    };