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【数据结构与算法】栈算法题

2023-07-13

TS 实现栈

interface IStack<T> {
  push(e: T): void;
  pop(): T | undefined;
  peek(): T;
  isEmpyt(): boolean;
  size(): number;
}

// implements: 实现接口, 一个类可以实现多个接口
class ArrayStack<T> implements IStack<T> {
  private data: T[] = []; // private: 私有属性,只能在类内部访问

  // push 方法:将一个元素压入到栈中
  push(e: T) {
    this.data.push(e);
  }

  // pop 方法:从栈中取出一个元素
  pop(): T | undefined {
    return this.data.pop();
  }

  // peek 方法:查看栈顶元素
  peek(): T {
    return this.data[this.data.length - 1];
  }

  // isEmpyt 方法:判断栈是否为空
  isEmpyt(): boolean {
    return this.data.length === 0;
  }

  // size 方法:返回栈中元素的个数
  size(): number {
    return this.data.length;
  }
}

// 测试样例
const s1 = new ArrayStack<string>();
s1.push('1');
s1.push('2');
s1.push('3');

console.log(s1.peek());
console.log(s1.pop());
console.log(s1.peek());
console.log(s1.size());
console.log(s1.isEmpyt());
const res = s1.pop();
res?.split('');

export { ArrayStack };

十进制转二进制

import { ArrayStack } from './01-Stack';

// 十进制转二进制: 除2取余法 先取余入栈最后再出栈
// 比如 35 转二进制
// 35 % 2 = 1
// 17 % 2 = 1
// 8 % 2 = 0
// 4 % 2 = 0
// 2 % 2 = 0
// 1 % 2 = 1
// 最后结果则为:101011
function decimalToBinary(decNumber: number): string {
  const stack = new ArrayStack<number>();
  let number = decNumber;
  // whlle:如果不确定循环条件使用 while
  // for: 如果确定循环次数使用 for
  while (number > 0) {
    const result = number % 2; // 余数
    stack.push(result); // 入栈
    number = Math.floor(number / 2); // 商
  }

  let binaryString = '';
  // 依次出栈结果则为二进制
  while (!stack.isEmpyt()) {
    binaryString += stack.pop();
  }
  return binaryString;
}

console.log(decimalToBinary(35)); // 101011
console.log(decimalToBinary(100));
export {};

Leetcode 20.有效的括号

20. 有效的括号image

// 有效的括号
// 比如 ()[]{} 是有效的
// 比如 ([)] 是无效的
//
function isValid(s: string): boolean {
  // 长度为奇数,肯定是无效的
  if (s.length % 2 === 1) {
    return false;
  }
  
  const stack: string[] = [];
  // 知道循环次数使用 for
  for (let i = 0; i < s.length; i++) {
    const c = s[i]; // 取当前字符
    switch (c) {
      case '(':
        stack.push(')');
        break;
      case '[':
        stack.push(']');
        break;
      case '{':
        stack.push('}');
        break;
      default: // 其他情况为右括号
        // 如果栈顶元素不等于当前字符
        if (stack.pop() !== c) {
          return false;
        }
        break;
    }
  }
  // 最后:如果栈为空,说明所有的左括号都有对应的右括号
  // 否则,说明有左括号没有对应的右括号
  return stack.length === 0;
}
console.log(isValid('()[]{}')); // true
console.log(isValid('([)]')); // false

使用字典进行优化代码结构:

// 字典优化
function isValidMap(s: string): boolean {
  // 长度为奇数,肯定是无效的
  if (s.length % 2 === 1) {
    return false;
  }

  const stack: string[] = [];
  const map: { [key: string]: string } = {
    '(': ')',
    '[': ']',
    '{': '}',
  };

  // 知道循环次数使用 for
  for (let i = 0; i < s.length; i++) {
    const c = s[i]; // 取当前字符
    if (map[c]) {
      stack.push(map[c]);
    } else {
      if (stack.pop() !== c) {
        return false;
      }
    }
  }
  // 最后:如果栈为空,说明所有的左括号都有对应的右括号
  // 否则,说明有左括号没有对应的右括号
  return stack.length === 0;
}

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