浅谈数据结构中的队列和栈

2020-10-29  本文已影响0人  冀望的air

队列与栈的原理及特点(概括,详解在下面)

栈 Stack

1.先进后出
2.入栈(进栈)push
3.出栈(弹出)pop
4.栈的本质是一个特殊的线性数组(表)。特殊在只能在表尾进行插入和删除操作。
5.有顺序栈和链栈两种(这里自己去了解一下吧)

队列 queue

1.先进先出
2.表尾插入,表头删除
3.队列也是一种线性表
4.顺序队列和链对,以循环顺序队列更加常见

正题前的一个问题(答案在下文)

\color{blue}{C++中的stack是不是一个容器?}

栈的浅谈

 栈提供push和pop接口,所以栈不提供迭代器(iterator),及不能遍历它。所以STL中栈往往不被归为容器,而被归类为容器适配器container adaapter。
 那就带来一个问题,STL中栈用什么实现呢? 上图


可以看到栈可以用数组或者链表来实现,vector,deque,list。

用栈实现队列

push(x)----将一个元素放入队列的尾部
pop()----- 从队列首部溢出元素
peek()----- 返回队列首部的元素
empty() ----- 返回队列是否为空
注意
 在push数据的时候,只要数据放进输入栈就好,但在pop的时候,操作就复杂一些,输出栈如果为空,就把进栈数据全部导入进来(注意是全部导入),再从出栈弹出数据,如果输出栈不为空,则直接从出栈弹出数据就可以了。
 如果进栈和出栈都为空的话,说明模拟的队列为空了。

正题

 拿一道题来说吧。匹配括号,及字符串要有" ( " , " ) " , " [ " , " ] " , " { " , " } " 成对出现。常见于我们敲代码括号要匹配。
 三种情况:
1.第一种,字符串左方向括号多余不匹配。
2.第二种,括号没有多余,但类型不对。
3.第三种,字符串右方向括号多余不匹配。

 而我们需要的是运用栈的先进后出,或者叫后进的先出,依次遍历数组字符串,读到的左括号放进栈中,遇到匹配就出栈,此时就会有三种情况。
1.已经遍历完了字符串,但是栈不为空,说明有相应的左括号没有右括号来匹配,所以return false。
2.遍历字符串匹配的过程中,发现栈里没有要匹配的字符。所以return false。
3.遍历字符串匹配的过程中,栈已经为空了,没有匹配的字符了,说明右括号没有找到对应的左括号return false。
当遍历完,栈时空的,那说明完全匹配。

bool IsValid(string s)
{
    stack<int> st; 
    for (int i = 0; i < s.size(); i++) 
    {
        if (s[i] == '(') 
            st.push(')');
        else if (s[i] == '{') 
            st.push('}');
        else if (s[i] == '[') 
            st.push(']');
        else if (st.empty() || st.top() != s[i]) 
            return false;
        else 
            st.pop(); // st.top() == s[i]
    }
    return st.empty();
}

*这里其实递归就是使用了栈,每一次递归调用都会把函数的局部变量、参数值和返回地址等压入调用栈中,然后递归返回的时候,从栈顶弹出上一次递归的各项参数,所以这就是递归为什么可以返回上一层位置的原因*
由于参数多,全局变量等等,使用递归很容易判断不充分return的条件,非常容易无限递归(或者递归层级过深),造成栈溢出错误

文章参考(如有侵权联系删除):https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxNjY5NTYxNA==&mid=2247484531&idx=1&sn=448cab9a64c6cd00ed55dee847db0c4c&chksm=f9a23722ced5be34488fde245f09dd613d5a45ea9b036615f285b76d4b95b15ff46bb720ad09&scene=178&cur_album_id=1577943906476998657#rd

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