【Leetcode】 剑指offer:栈与队列 --Day01
写在前面
2023届秋招形势严峻,作为2024届本科生倍感压力。时间紧迫,需要加快脚步。
计划之一是在未来的36天时间里通关Leetcode的剑指offer系列算法题。这一系列的学习周期为31天,也就是说计划留出了5天的宽限时间,希望不要半途而废。
每天刷题过后,我会在博客园写下一篇文章进行复盘,一方面记录自己的努力成果,另一方面便于日后回顾。
【剑指 Offer 09】 用两个栈实现队列
该题主要考察队列FIFO与栈LIFO的特性。首先考虑将5个元素入栈后,以FIFO的顺序返回各个元素。
由于最先入栈的元素位于栈底,要访问这一元素需要依次将其上方若干元素出栈。
上方元素出栈后不能被丢弃,而应当在一个数据结构中被存放起来。注意到上方元素出栈的顺序与入栈的顺序相反,而我们希望得到各元素的顺序与最初入栈顺序相同,即与刚刚出栈的顺序相反。因此可以创建一个空栈,记原栈为栈A,新栈为栈B。将A每次弹出的元素压入栈B,即B中入栈顺序与A中入栈顺序相反。不妨也按上述顺序将A中栈底元素移入B。
这时可以发现,若对B栈进行出栈操作直到栈为空,就能够以我们希望的顺序获得各个元素。
上述过程是不完整的。将两个栈视为整体,则上述过程中元素的插入与读取都分别是连续的,没有穿插。
要实现完整的队列操作,我们可以将上文中的栈A作为入队时的接收栈,将栈B作为出队时的读取栈。入队操作只需简单地向A栈压入元素即可。出队时,若栈B不为空,则只需将B中栈顶元素弹出即可。但若栈B为空,则需要将栈A的所有元素按出A栈的顺序压入栈B后,再进行出队操作。
值得注意的是,元素由A至B的转移仅在栈B为空时进行,否则来自A中的元素会覆盖在原B中元素的上面,颠倒了顺序。
参考代码
class CQueue {
Deque<Integer> oSta;
Deque<Integer> iSta;
public CQueue() {
oSta = new LinkedList<>();
iSta = new LinkedList<>();
}
public void appendTail(int value) {
iSta.addLast(value);
}
public int deleteHead() {
if(oSta.isEmpty() && iSta.isEmpty()) return -1;
if(oSta.isEmpty()) {
while(!iSta.isEmpty()) {
int top = iSta.pollLast();
oSta.addLast(top);
}
}
int top = oSta.pollLast();
return top;
}
}
【剑指 Offer 30】 包含min函数的栈
该题目要求对栈这一数据结构添加min()
函数的实现,即返回当前栈中元素的最小值。且要求push()
,pop()
,min()
,top()
操作的时间复杂度均为O(1)
。
最朴素的最小值求法是依次弹出栈中元素,记录得到所有元素中的最小值,再将元素按与出栈顺序相反的顺序重新入栈。但整个过程要花费O(N)
的时间,没有达到题目要求。
笔者首先想到以一整型变量记录栈中元素最小值,在入栈的过程中不断更新这一变量值。可一旦该值元素出栈,我们无法以O(1)
时间获得新的最小值。
这里用到了栈的一个特性,那就是当对栈进行一系列push()
与pop()
操作而没有访问到某一元素(命名为A)时,则栈中位于A下方的一系列元素都不会被访问,自A向下一系列元素的结构始终不变。
放在该题境下,这意味着无论何时A为栈顶元素,只要几个时刻间没有与A相关的pop()
与push()
操作,则这几个时刻下对栈中元素取最小值结果相同。A为栈顶元素第一次出现在刚刚将A压入栈以后,假定我们已经能够以O(1)
时间得到压A入栈前的最小元素值,那么我们可以在压栈过程中花O(1)
时间得到压栈后的最小元素值,并设法将该值与A元素进行关联。这样,调用min()
函数时,只需获取与栈顶元素相关联的局部最小值作为函数的返回值。
此时,解题的关键在于寻找的合适的方式来存放各局部最小值。注意到,图中各局部最小值的行为与对应栈中元素的出栈入栈十分类似,因此可以引入一辅助栈,与原栈同步出栈入栈,辅助栈中元素即为对应的局部最小值。
显然,辅助栈的适用场景不仅限于该题。凡是与栈结构相关,涉及对于局部特征的记录时,都可以引入辅助栈进行解题。
此外,还可以对入栈的值与要记录的局部特征进行打包(如C/C++结构体),整体存入栈中。该做法与辅助栈无本质区别。
参考代码
class MinStack {
Deque<Integer> sta;
Deque<Integer> helper;
/** initialize your data structure here. */
public MinStack() {
sta = new LinkedList<>();
helper = new LinkedList<>();
}
public void push(int x) {
int cur_min;
if(helper.isEmpty()) cur_min = x;
else cur_min = (x < helper.getLast() ? x : helper.getLast());
sta.addLast(x);
helper.addLast(cur_min);
}
public void pop() {
if(sta.isEmpty()) return;
sta.pollLast();
helper.pollLast();
}
public int top() {
return sta.getLast();
}
public int min() {
return helper.getLast();
}
}
【Leetcode】 剑指offer:栈与队列 --Day01的更多相关文章
- LeetCode剑指Offer刷题总结(一)
LeetCode过程中值得反思的细节 以下题号均指LeetCode剑指offer题库中的题号 本文章将每周定期更新,当内容达到10题左右时将会开下一节. 二维数组越界问题04 public stati ...
- 剑指Offer——栈的java实现和栈的应用举例
剑指Offer--栈的java实现和栈的应用举例 栈是一种先进后出的数据结构, 栈的实现如下: 首先定义了栈需要实现的接口: public interface MyStack<T> { / ...
- 剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值--滑动窗口的建模+Deque的基本使用(常用方法)
剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值 题目链接 package com.walegarrett; /** * @Author WaleGarrett * @Date 2020/12/3 1 ...
- [leetcode] 剑指 Offer 专题(一)
又开了一个笔记专题的坑,未来一两周希望能把<剑指Offer>的题目刷完
- LeetCode—剑指 Offer学习计划
第 1 天 栈与队列(简单) 剑指 Offer 09. 用两个栈实现队列 class CQueue { public: CQueue() { } stack<int>s1,s2; void ...
- Leetcode - 剑指offer 面试题29:数组中出现次数超过一半的数字及其变形(腾讯2015秋招 编程题4)
剑指offer 面试题29:数组中出现次数超过一半的数字 提交网址: http://www.nowcoder.com/practice/e8a1b01a2df14cb2b228b30ee6a92163 ...
- LeetCode 剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点
剑指 Offer 22. 链表中倒数第k个节点 题意 输入一个链表,输出该链表中倒数第k个节点.为了符合大多数人的习惯,本题从1开始计数,即链表的尾节点是倒数第1个节点. 例如,一个链表有 6 个 ...
- 剑指offer - 栈的压入弹出序列 - JavaScript
题目描述 输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序.假设压入栈的所有数字均不相等.例如序列 1,2,3,4,5 是某栈的压入顺序,序列 4,5,3,2,1 ...
- 剑指offer---05---用栈实现队列
题意 给了两个栈去实现队列 分析 两个栈如下情况 1 2 4 3 这个时候就不能够把4插入到第二个弹出栈了否则弹出顺序出错. 所以这个时候就应该等第二个栈空了的时候再 ...
- 剑指Offer 栈的压入、弹出序列
题目描述 输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序.假设压入栈的所有数字均不相等.例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序,序列4,5,3,2,1是该压栈序 ...
随机推荐
- 读取本地xml或json等本地文件报错Failed to load file:///D:/xml/test.xml: Cross origin requests are only supported for protocol schemes: http, data, chrome, chrome-extension, https.
问题如上图: 原因及解析:在浏览器打开本地的html文件, 上面proxy中的url获取的就是一个本地文件, 协议是file://,如果是在服务器启动的话,则使用的是http或者https协议.出于安 ...
- 睿爸信奥-【临阵磨枪】练习赛(第一场)- T3
目录 题面 题目背景 输入格式 输出格式 思路 code 题面 题目背景 徐老师很胖,长宽高比例为1:1:1,他每次走路都要滚来滚去~~现在假设在一个平面上有 n 个没有公共点公共点的圆.徐老师要从点 ...
- C#封装以及访问修饰符
封装 被定义为"把一个或多个项目封闭在一个物理的或者逻辑的包中".在面向对象程序设计方法论中,封装是为了防止对实现细节的访问. 抽象和封装是面向对象程序设计的相关特性.抽象允许相关 ...
- QDateEdit
self.dateEdit.setCalendarPopup(True) # 日历增加 # 日历转化位str类型begintime = self.dateEdit.dateTime().toStrin ...
- The operation was rejected by your operating system.
我在新项目开启的时候使用npm install来初始化前端代码的开发环境 但是遇到一个问题,一直报: The operation was rejected by your operating syst ...
- 工作三年的.NET程序员现状及其感悟
算上实习,已经工作三年了.时间过的真的很快,我也从一开始的非标自动化行业成功转入了医疗器械行业,如今在苏州园区的BioBay工作,这里我每天都工作的挺开心的.也于11.6号第一次和如今的女朋友见面,并 ...
- get 和 post 请求在缓存方面的区别
get 请求类似于查找的过程,用户获取数据,可以不用每次都与数据库连接,所以可以 使用缓存. post 不同,post 做的一般是修改和删除的工作,所以必须与数据库交互,所以不能使用 缓存.因此 ge ...
- C# 以管理员方式运行程序
让你的程序以管理员方式运行 在Program.cs文件中添加如下代码 /// <summary> /// 应用程序的主入口点. /// </summary> [STAThrea ...
- idea中的快捷键
- 一个线程池的c++实现
前面我们实现了CallBack类,实现了对任意可调用对象的封装,且统一了调用接口. 现在利用CallBack类,我们来实现一个线程池,我们的线程池包含: 1. 状态机, 用于控制和管理线程池的运行.停 ...