覃超数据结构(二) 栈和队列

栈和队列

理论讲解
- 栈，或者堆栈
- 队列
面试题
- 20.有效的括号valid-parentheses
- 232.用栈实现队列implement-queue-using-stacks
- 225.用队列实现栈implement-stack-using-queues

理论讲解

栈，或者堆栈

FILO，先入后出
实现：数组和链表

队列

FIFO，先入先出
应用：消息队列
时间复杂度(如图)

常见的复杂度(是上面链接的最后一张图)

面试题

面试题应该不会直接让手写构造栈和队列。

leetcode。

20.有效的括号valid-parentheses

String大中小括号➡合法？
①‘（）’，合法
②‘（）【】’，合法
③‘（【）】’，不合法
④’]][[’, 不合法
⑤’((([]))’,不合法
只可以用堆栈
思考过程：
判断入栈元素规则：
a. 若是左括号(小中大)则push；
b. 若是右括号，则查看其peek是否为左，是的话pop;
c. 当输入全部检查完成后，判断stack是否empty;

时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)；

class Solution:def isValid(self, s: str) -> bool:a = []r = {')':'(', ']':'[', '}':'{'}for i in s:if i not in r:a.append(i)elif not a or r[i] != a.pop():return Falseif a:              # 最后三行也可写为 return not areturn Falsereturn True

代码思路：
第二行运用map或者字典将所有可能性进行储存，

232.用栈实现队列implement-queue-using-stacks

工作中很少会遇到这种(比较奇怪的转换)
Stack–>Queue
用两个栈，一个输入栈、一个输出栈；
实现队列的push、pop、peek；
要输出的话就只看输出栈内容，取其peek并pop，如果为空，则从输入栈输出元素到输出栈(比较好理解)，也就是说每个元素从输入到输出必须要入两个栈，调整下顺序，就变成先入先出了。

class MyQueue:def __init__(self):"""Initialize your data structure here."""a = []b = []self.a = aself.b = bdef push(self, x: int) -> None:"""Push element x to the back of queue."""self.a.append(x)def pop(self) -> int:"""Removes the element from in front of queue and returns that element."""if self.b:return self.b.pop()else:while self.a:self.b.append(self.a.pop())return self.b.pop()def peek(self) -> int:"""Get the front element."""if self.b:x = self.b[-1]else:x = self.a[0]return xdef empty(self) -> bool:"""Returns whether the queue is empty."""return  (not self.b) and (not self.a)# Your MyQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyQueue()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.peek()
# param_4 = obj.empty()

225.用队列实现栈implement-stack-using-queues

class MyStack:def __init__(self):"""Initialize your data structure here."""self.a = []def push(self, x: int) -> None:"""Push element x onto stack."""self.a.append(x)def pop(self) -> int:"""Removes the element on top of the stack and returns that element."""return self.a.pop()def top(self) -> int:"""Get the top element."""return self.a[-1]def empty(self) -> bool:"""Returns whether the stack is empty."""return not self.a# Your MyStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MyStack()
# obj.push(x)
# param_2 = obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.empty()

不常见的话就不琢磨太深了，这就是考原理的题目，掌握了就好，多做些实践性强的题目来巩固知识吧。

祝好