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代码随想录算法训练营第十天 | 232.用栈实现队列，225. 用队列实现栈，20.有效的括号，1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

代码随想录算法训练营第十天|232.用栈实现队列，225. 用队列实现栈，20.有效的括号，1047. 删除字符串中的所有相邻重复项

232. 用栈实现队列

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作（push、pop、peek、empty）：

实现 MyQueue 类：

  • void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
  • int pop() 从队列的开头移除并返回元素
  • int peek() 返回队列开头的元素
  • boolean empty() 如果队列为空，返回 true ；否则，返回 false

说明：

  • 你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
  • 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque（双端队列）来模拟一个栈，只要是标准的栈操作即可。

示例 1：

输入：
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 1, 1, false]

解释：
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false

提示：

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
  • 假设所有操作都是有效的 （例如，一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作）

进阶：

  • 你能否实现每个操作均摊时间复杂度为 O(1) 的队列？换句话说，执行 n 个操作的总时间复杂度为 O(n) ，即使其中一个操作可能花费较长时间。

思想：进入队列的操作和进栈的操作一样，而出队列由于是先进先出，而栈是后进先出，所以需要重新进入一个栈，在进行出栈操作来模拟出队列。

class MyQueue {
    Stack<Integer> stackIn;
    Stack<Integer> stackOut;
    public MyQueue() {
        stackIn = new Stack<>();
        stackOut = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        stackIn.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        dumpstackIn();
        return stackOut.pop();
    }
    
    public int peek() {
        dumpstackIn();
        return stackOut.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return stackIn.isEmpty() && stackOut.isEmpty();
    }

    private void dumpstackIn(){
        if(!stackOut.isEmpty()){
            return;
        }
        while(!stackIn.isEmpty()){
            stackOut.push(stackIn.pop());
        }
    }
}

/**
 * Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyQueue obj = new MyQueue();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.peek();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

225. 用队列实现栈

请你仅使用两个队列实现一个后入先出（LIFO）的栈，并支持普通栈的全部四种操作（push、top、pop 和 empty）。

实现 MyStack 类：

  • void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
  • int pop() 移除并返回栈顶元素。
  • int top() 返回栈顶元素。
  • boolean empty() 如果栈是空的，返回 true ；否则，返回 false 。

注意：

  • 你只能使用队列的标准操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
  • 你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list （列表）或者 deque（双端队列）来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。

示例：

输入：
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出：
[null, null, null, 2, 2, false]

解释：
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False

提示：

  • 1 <= x <= 9
  • 最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
  • 每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

**进阶：**你能否仅用一个队列来实现栈。

思想1：

  • 适用两个队列来模拟，第二个队列起到辅助的功能，将最后一个队列中的元素留下，其余元素都存储到辅助队列中，然后再弹出元素。
  • 在这里实现的时候，注意新插入的元素作为队列的头部即可，这里就可以用辅助队列来实现。
  • 每一次新加的元素都先放入辅助队列中，每次新加时，辅助队列中始终为空，所以新加入的元素，始终可以作为队头。
class MyStack {
    Queue<Integer> queue1;
    Queue<Integer> queue2;

    public MyStack() {
        queue1 = new LinkedList<>();
        queue2 = new LinkedList<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        /**
        1.增加新的元素，要能率先被删除，也就是要做队列的头部
        2.用辅助队列存储，此时队列中没有元素，他就可以作为队头
         */
        queue2.offer(x);
        while(!queue1.isEmpty()){
            queue2.offer(queue1.poll());
        }
        Queue<Integer> queueTemp;
        queueTemp = queue1;
        queue1 = queue2;
        queue2 = queueTemp;
    }
    
    public int pop() {
        return queue1.poll();
    }
    
    public int top() {
        return queue1.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return queue1.isEmpty();
    }
}

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack obj = new MyStack();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

思想2：只要我每次新加的元素都在队头出现，就能实现后进先出的操作（用单队列实现）

class MyStack {
    Queue <Integer> queue;
    public MyStack() {
        queue = new LinkedList();
    }
    
    public void push(int x) {
        queue.offer(x);
        int n = queue.size();
        while(n-- > 1){
            queue.offer(queue.poll());
        }
    }
    
    public int pop() {
        return queue.poll();
    }
    
    public int top() {
        return queue.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}

/**
 * Your MyStack object will be instantiated and called as such:
 * MyStack obj = new MyStack();
 * obj.push(x);
 * int param_2 = obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * boolean param_4 = obj.empty();
 */

20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）

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：

  1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
  2. 左括号必须以正确的顺序闭合。
  3. 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

思想：

  • 在遍历过程中，若匹配到左括号就向栈中加入右括号
  • 若匹配到右括号就和栈中的栈顶元素比较：
    • 若不一样，则表明匹配失败
    • 若还未遍历完所有元素，栈就空了，表明右括号多
    • 若遍历完所有元素，栈空了，表明括号有效；反之，则表明左括号多
class Solution {
    public boolean isValid(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        char ch;
        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() || ch != stack.peek()){
                return false;
            }else{
                stack.pop();
            } 
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

1047. 删除字符串中的所有相邻重复项 - 力扣（LeetCode）

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. 1 <= s.length <= 105
  2. s 仅由小写英文字母组成。

思想：和有效的括号一样都是匹配题

class Solution {
    public String removeDuplicates(String s) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        char ch;
        for(int i = 0;i<s.length();i++){
            ch = s.charAt(i);
            if(stack.isEmpty() || stack.peek() != ch){
                stack.push(ch);
            }else{
                stack.pop();
            }
        }
        String str = "";
        //剩余的元素即为不重复的元素
        while (!stack.isEmpty()) {
            str = stack.pop() + str;
        }
        return str;
    }
}

双指针法：

思想：用slow指针指向不重复的元素，若重复，则指针回退，用没有比较过的元素将其覆盖，再比较新的元素，看起是否需要删除。

class Solution {
    public String removeDuplicates(String s) {
        char[] c = s.toCharArray();
        int fast = 0 ,slow = 0;
        while(fast < s.length()){
            c[slow] = c[fast];
            if(slow > 0 && c[slow] == c[slow-1]){
                slow--;
            }else{
                slow++;
            }
            fast++;
        }
        return new String(c,0,slow);
    }
}

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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