前言
说完了链表,我们再看看栈。
理解栈
栈是什么,很金典的比喻就是把 栈
比喻成叠盘子
,一个个叠上去,然后拿的时候会先拿最上面的,也就是最后叠上去的那个。
先进者后出、后进者先出,这就是栈结构
。
实际应用
那么栈在实际应用中有什么场景呢?
可太多了,比如Activity中的任务栈,编译器实现方法表达式,浏览器的前进后退。
这里拿浏览器的前进后退做例子。
- 在浏览器中,每打开一个页面,就把这个页面入栈,然后点击后退的时候就将页面出栈。这是不是挺像Activity页面的任务栈的。
- 如果有前进功能,那么就再需要一个栈,当点击后退的时候,就把页面从A栈出,然后进入B栈,这样点击前进的时候,就能从B栈重新回到A栈了。
1)浏览网页,每打开一个网页就入栈A。比如这里打开了网页M和网页N。
2)点击后退,网页N出栈A,入栈B。
3)点击前进,网页N出栈B,入栈A。
Java中的栈类
在Java中,栈的对应类为Stack
。
//初始化栈 Stack<String> stack =new Stack<String>(); //入栈 stack.push("test"); //出栈,返回出栈的元素 String str=stack.pop();
算法题
还是老样子,来一题栈相关的算法题。
题目
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:
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。
示例 1:输入:s = "()" 输出:true
示例 2:输入:s = "()[]{}" 输出:true
示例 4:输入:s = "([)]" 输出:false
示例 5:输入:s = "{[]}" 输出:true
解法
解法就是利用栈了。
遇到左括号入栈,遇到右括号就把相应的左括号出栈,如果右括号和要出栈的这个元素不一致,就说明括号没有成对。
关于左括号和右括号的对应关系,可以用HashMap来存储,来一起看看:
public boolean isValid(String s) { int n = s.length(); if (n % 2 == 1) { return false; } Map<Character, Character> pairs = new HashMap<Character, Character>() {{ put(')', '('); put(']', '['); put('}', '{'); }}; Deque<Character> stack = new LinkedList<Character>(); for (int i = 0; i < n; i++) { char ch = s.charAt(i); if (pairs.containsKey(ch)) { if (stack.isEmpty() || stack.peek() != pairs.get(ch)) { return false; } stack.pop(); } else { stack.push(ch); } } return stack.isEmpty(); }
也有比较灵活的办法,就是入栈的时候就确定好括号的对应关系,直接入栈左括号对应的右括号。
public boolean isValid(String s) { if(s.isEmpty()) return true; Stack<Character> stack=new Stack<Character>(); for(char c:s.toCharArray()){ if(c=='(') stack.push(')'); else if(c=='{') stack.push('}'); else if(c=='[') stack.push(']'); else if(stack.empty()||c!=stack.pop()) return false; } if(stack.empty()) return true; return false; }
时间复杂度
需要遍历字符串,所以时间复杂度为 O(n)
空间复杂度
栈的字符数量最大为n,Map数量为3,所以空间复杂度就是O(n)