发现数据结构之美-栈

发现数据结构之美-栈.png

  • 什么是栈?

  • JavaScript中的Array与栈

    • 在js中,如何发现出栈LIFO的特性?
    • 如何实现一个最小栈?

  • leetcode 栈 解法题目

    • 20.有效的括号(easy)
    • 67.二进制求和(easy)
    • 905.按奇偶排序数组(easy)
    • 56.合并区间(medium)
    • 75.颜色分类(medium)
    • 228.汇总区间(medium)
    • 739.每日温度(medium)

  • 面试题 栈 解法题目

    • 实现一个BigInt

什么是栈?

  • 栈是一种后入先出(LIFO)的数据结构
  • 栈通常使用DFS(Depth First Search)遍历
  • 通常可以通过top/bottom来代表栈的顶部和底部

数据结构图

image

入栈出栈图

image

JavaScript中的Array与栈

在js中,如何发现出栈LIFO的特性?

下面这个结构大家都熟悉,瞬间体现出栈LIFO的特性。

// 定义一个栈

let stack = [1,2,3];

// 入栈

stack.push(4); // stack [1,2,3,4]

// 出栈

stack.pop(); // 4 stack [1,2,3]

如何实现一个最小栈?

设计一个支持 push ,pop ,top 操作,并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

push(x) —— 将元素 x 推入栈中。

pop() —— 删除栈顶的元素。

top() —— 获取栈顶元素。

getMin() —— 检索栈中的最小元素。

var MinStack = function() {

this.stack = [];

};

MinStack.prototype.push = function(x) {

this.stack.push(x);

};

MinStack.prototype.pop = function() {

return this.stack.pop();

};

MinStack.prototype.top = function() {

return this.stack[this.stack.length - 1];

};

MinStack.prototype.getMin = function() {

return Math.min(...this.stack);

};

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

解法:https://github.com/FrankKai/l...

leetcode 栈 解法题目

  • 20.有效的括号(easy)
  • 67.二进制求和(easy)
  • 905.按奇偶排序数组(easy)
  • 56.合并区间(medium)
  • 75.颜色分类(medium)
  • 228.汇总区间(medium)
  • 739.每日温度(medium)

20.有效的括号(easy)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

/**

* 解法2:栈

* 1.构建一个栈

* 2.依次入栈所有开括号

* 3.遇到闭括号时与栈顶的开括号匹配

* 3.1若匹配上,出栈并继续

* 3.2匹配不上,return false

* 4.遍历结束后的栈应该为空,否则为无效括号

*/

var isValid = function(s) {

var bracketsMap = {

"(": ")",

"{": "}",

"[": "]"

};

var openBrackets = Object.keys(bracketsMap);

var closeBrackets = Object.values(bracketsMap);

var stack = [];

var sArr = s.split("");

for (var i = 0; i < sArr.length; i++) {

if (openBrackets.indexOf(sArr[i]) !== -1) {

stack.push(sArr[i]);

} else if (closeBrackets.indexOf(sArr[i]) !== -1) {

var top = stack[stack.length - 1];

if (sArr[i] === bracketsMap[top]) {

stack.pop();

} else {

return false;

}

}

}

return stack.length === 0;

}

67.二进制求和(easy)

/**

* @param {string} a

* @param {string} b

* @return {string}

*/

var addBinary = function (a, b) {

/**

* 解法2:栈

* 时间复杂度:O(n)

* 性能:56ms, 35.5MB

*/

let aArr = a.split("");

let bArr = b.split("");

let stack = [];

let count = 0;

while (aArr.length !== 0 || bArr.length !== 0) {

let aPop = aArr.pop() || 0;

let bPop = bArr.pop() || 0;

let stackBottom = 0;

if (stack.length > count) {

stackBottom = stack.shift() || 0;

}

let sum = parseInt(aPop) + parseInt(bPop) + parseInt(stackBottom)

if (sum <= 1) {

stack.unshift(sum);

} else {

stack.unshift(sum - 2);

stack.unshift(1);

}

count++;

}

return stack.join("");

};

905.按奇偶排序数组(easy)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

/**

* @param {number[]} A

* @return {number[]}

*/

var sortArrayByParity = function (A) {

/**

* 栈头栈尾解法即可

* 偶数栈底推入unshift

* 奇数栈顶推入push

*/

var stack = [];

for (var i = 0; i < A.length; i++) {

if (A[i] % 2 === 0) {

stack.unshift(A[i]);

} else {

stack.push(A[i]);

}

}

return stack;

};

56.合并区间(medium)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

/**

* @param {number[][]} intervals

* @return {number[][]}

*/

var merge = function (intervals) {

/**

* 解法1:排序 + 栈

* 性能:88ms 36.3MB

* 思路:

* 推入区间 空栈 或者 arr[0]大于栈最后一个区间闭

* 覆盖重叠 arr[0]小于栈最后一个区间闭

* */

intervals.sort((a, b) => a[0] - b[0]);

let stack = [];

for (let i = 0; i < intervals.length; i++) {

let currrentInterval = intervals[i];

let stackLastItem = stack[stack.length - 1];

if (stack.length === 0 || currrentInterval[0] > stackLastItem[1]) {

stack.push(currrentInterval);

} else if (currrentInterval[0] <= stackLastItem[1]) {

stackLastItem[1] = Math.max(stackLastItem[1], currrentInterval[1]);

}

}

return stack;

};

75. 颜色分类(medium)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

var sortColors = function (nums) {

/**

* 解法1:递归 栈

* 性能:64ms 35.1MB

*/

var length = nums.length;

var countHead = arguments[1] || 0;

var countTail = arguments[2] || 0;

for (var i = countHead || 0; i < length - countTail; i++) {

if (nums[i] === 0) {

countHead++;

nums.unshift(nums.splice(i, 1)); // 增加if(i!==0)会降低10ms性能

return sortColors(nums, countHead, countTail);

} else if (nums[i] === 2) {

countTail++;

nums.push(nums.splice(i, 1));

return sortColors(nums, countHead, countTail);

}

}

return nums;

}

228.汇总区间(medium)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

/**

* @param {number[]} nums

* @return {string[]}

*/

var summaryRanges = function (nums) {

/**

* 解法1:排序 + 栈

* 性能:52ms 33.7MB

*/

nums.sort((a, b) => a - b);

let stack = [];

let result = [];

for (let i = 0; i < nums.length; i++) {

if (stack.length === 0 || nums[i] - stack[stack.length - 1] === 1) {

stack.push(nums[i]);

} else {

stackToResult();

stack = [];

stack.push(nums[i]);

}

if (i === nums.length - 1) {

stackToResult();

}

}

function stackToResult() {

if (stack.length > 1) {

result.push(`${stack[0]}->${stack[stack.length - 1]}`);

} else {

result.push(`${stack[0]}`);

}

}

return result;

};

739.每日温度(medium)

题目:https://leetcode-cn.com/probl...

题解:https://github.com/FrankKai/l...

  /**

* 解法2:栈 + 递归 1132ms 19.96% 59.2MB 11.76%

* 思路:

* 1.通过shift取出栈底元素

* 2.遍历剩余温度栈内温度

* 若温度出现比栈底温度大者

* 存储i+1

* 递归进行下一次入栈

* 若温度小于等于栈底温度

* 若遍历到最后一个都没有出现更大的

* 存储 0

* 进行下一次入栈

* 3.最后一个温度无论如何都肯定是0

*/

var dailyTemperatures = function(T) {

if (T.length < 1 || T.length > 30000) return false;

var result = arguments[1] || [];

var bottom = T.shift();

for (var i = 0; i < T.length; i++) {

var t = T[i];

if (t > bottom) {

result.push(i + 1);

return dailyTemperatures(T, result);

} else {

if (i === T.length - 1) {

result.push(0);

return dailyTemperatures(T, result);

}

}

}

result.push(0);

return result;

}

面试题 栈 解法题目

实现一个BigInt

实现大整数相加,大于 Number.MAX_VALUE,不能直接使用 BigInt。

/**

* 请通过代码实现大整数(可能比Number.MAX_VALUE大)相加运算

// your code goes here

var bigint1 = new BigInt('1231230');

var bigint2 = new BigInt('12323123999999999999999999999999999999999999999999999991');

console.log(bigint1.plus(bigint2))

*/

function BigInt(value) {

this.value = value;

}

BigInt.prototype.plus = function (bigint) {

let aArr = this.value.split("");

let bArr = bigint.value.split("");

let stack = [];

let count = 0;

while (aArr.length !== 0 || bArr.length !== 0) {

let aPop = aArr.pop() || 0;

let bPop = bArr.pop() || 0;

let stackBottom = 0;

if (stack.length > count) {

stackBottom = stack.shift();

}

let sum = parseInt(aPop) + parseInt(bPop) + parseInt(stackBottom);

if (sum < 10) {

stack.unshift(sum);

} else if (sum >= 10) {

stack.unshift(sum - 10);

stack.unshift(1);

}

count++;

}

return stack.join("");

};

以上是 发现数据结构之美-栈 的全部内容, 来源链接: utcz.com/a/20837.html

回到顶部