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随想录日记part10

$time：$ 2024.03.03

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主要内容：今天的主要内容是深入了解数据结构中栈和队列，并通过三个 $leetcode$ 题目深化认识。

• 20. 有效的括号
• 1047. 删除字符串中的所有相邻重复项
• 150. 逆波兰表达式求值

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Topic1有效的括号

题目：
给定一个只包括 ${}^{\prime }{(}^{\prime }{，}^{\prime }{)}^{\prime }{，}^{\prime }{{}^{\prime }{，}^{\prime }}^{\prime }{，}^{\prime }{[}^{\prime }{，}^{\prime }{]}^{\prime }$ 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：
输入: $s="()[]"$
输出: $true$

思路： 括号匹配是使用栈解决的经典问题

先来分析一下 这里有三种不匹配的情况:

• 1.字符串里左方向的括号多余
  

• 2.括号没有多余，但是括号的类型没有匹配上
  

• 3.字符串里右方向的括号多余
  
  其 java代码的实现与解释如下：

      
class Solution {public boolean isValid(String s) {//建立堆栈Stack<Character> stack = new Stack<>();char ch;//如果s的长度不是偶数则无法匹配if(s.length()%2!=0)return false;for(int i=0;i<s.length();i++){ch=s.charAt(i);if(ch=='('){stack.push(')');}else if(ch=='{'){stack.push('}');}else if(ch=='['){stack.push(']');}else if(stack.isEmpty() || stack.peek()!=ch){return false;}else{stack.pop();}}return stack.isEmpty();}
}

时间复杂度: $O(n)$
空间复杂度: $O(n)$

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Topic2删除字符串中的所有相邻重复项

题目：
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 $"ca"$。

思路：

本题也是用栈来解决的经典题目，如下图：

其 java代码的实现与解释如下：

class Solution {public String removeDuplicates(String s) {//建立堆栈Stack<Character> stack = new Stack<>();char ch;for(int i=0;i<s.length();i++){ch=s.charAt(i);if(stack.isEmpty()==true){stack.push(ch);}else{if(ch==stack.peek())stack.pop();else{stack.push(ch);}}}String te="";while(stack.isEmpty()!=true){te=stack.pop()+te;}return te;}
}

时间复杂度: $O(n)$
空间复杂度: $O(1)$，返回值不计空间复杂度

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Topic3逆波兰表达式求值

题目：
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。

示例：
输入: $tokens=["2","1","+","3","\ast "]$
输出: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：$((2+1)\ast 3)=9$

思路：

用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中
)
java实现的代码如下：

cclass Solution {public int evalRPN(String[] tokens) {//建立堆栈Stack<Integer> stack = new Stack<>();for(String s:tokens){if("+".equals(s))stack.push(stack.pop()+stack.pop());else if("-".equals(s))stack.push(-stack.pop()+stack.pop());else if("*".equals(s))stack.push(stack.pop()*stack.pop());else if("/".equals(s)){int temp1 = stack.pop();int temp2 = stack.pop();stack.push(temp2 / temp1);}else stack.push(Integer.valueOf(s));}   return stack.pop();}
}

时间复杂度: $O(n)$
空间复杂度: $O(n)$