数据结构-栈

问题：如何实现浏览器的前进后退，利用栈这种数据结构？

  1. 按顺序浏览网页 a,b,c
  2. 问题1： 浏览器的前进后退是一个经典的例子，当我们浏览了很多网页后点击后退，就会回到上一个网页，点前进又会回到后退前的网页
  3. 问题2： 若后退后到b点击d网页，为什么就回不到c网页呢

什么是栈

  1. 举个例子，比如说羽毛球筒，放羽毛球，一个一个往里放，取的时候取只能从最外面的开始取，也就是先放的最后才能拿，栈也是先进后出
  2. 栈其实完全可以用数组取代，但是数组过于灵活，所以用栈做一些限制，防止一些不可控的事情发生
  3. 数据结构：线性数据结构，其底层可以用数组或者链表实现

栈的实现与操作

  1. 用数组实现栈
  2. 栈是有边界
  3. 初始化就要指定大小
  4. 可以入栈
  5. 可以出栈
  6. 要有机算当前栈大小的函数

这个是用数组实现栈
leetcode 面试题03.01
class TripleInOne {

    int[] a;
    int[] tt = new int[3];
    int size;
    public TripleInOne(int statckSize){
        a = new int[3 * statckSize + 10];
        size = statckSize;
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            tt[i] = i * statckSize - 1;
        }
    }

    public boolean isFull(int stackNum){
        return tt[stackNum] >= size * (stackNum + 1) - 1;

    }

    public void push(int stackNum, int value){
        if(isFull(stackNum))    return;
        a[++tt[stackNum]] = value;
    }

    public int pop(int stackNum){
        if(isEmpty(stackNum)) return -1;
        tt[stackNum]--;
        return a[tt[stackNum] + 1];
    }

    public int peek(int stackNum){
        if(isEmpty(stackNum))   return -1;
        return a[tt[stackNum]];
    }

    public boolean isEmpty(int stackNum){
        return tt[stackNum] < stackNum * size;
    }
}

栈与递归

  1. 问题：比如说我们写一个递归机算一家到100的和
  2. 实现上就是 add(int x,int y),不断地调用自身直到算出累加到100
  3. 具体就是一个线程的内存变成栈的形式，栈不断地入栈数字，遇到加减乘除，根据总序表达式和优先级出栈计算，入栈结果如此反复，直到计算出结果。
  4. 但是内存是有限的，所以递归很容易会出现栈溢出。

解决 如何实现浏览器的前进后退，利用栈这种数据结构？

  1. 思路就是利用俩个栈，分别记录出栈和入栈的网页
  2. 具体实现，准备俩个栈A,B,当浏览器浏览三个网页时，a,b,c,栈一次压入a,b,c,当点击后退c从Az栈出栈进入B栈，点前进时，c从B出栈进入A栈

栈的应用（leetcode题目）

  1. 思路：这是一道经典的利用栈这种数据结构的题目，通过做括号入栈，遇到右括号出栈，实现解答题目

//给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串，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。 
// 
//
// 注意空字符串可被认为是有效字符串。 
//
// 示例 1: 
//
// 输入: "()"
//输出: true
// 
//
// 示例 2: 
//
// 输入: "()[]{}"
//输出: true
// 
//
// 示例 3: 
//
// 输入: "(]"
//输出: false
// 
//
// 示例 4: 
//
// 输入: "([)]"
//输出: false
// 
//
// 示例 5: 
//
// 输入: "{[]}"
//输出: true 
// Related Topics 栈 字符串

package leetcode.editor.cn;

import java.util.Stack;

//Java：有效的括号
public class P20ValidParentheses {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new P20ValidParentheses().new Solution();
        // TO TEST
        String s = "()";
        System.out.println(solution.isValid(s));

    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public boolean isValid(String s) {
            if (s == null) {
                return true;
            }

            if (s.length() % 2 != 0) {
                return false;
            }

            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;
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

    }

  2. 这是一道斐波那契额数列问题，也就是递归，利用栈实现

//假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。 
//
// 每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢？ 
//
// 注意：给定 n 是一个正整数。 
//
// 示例 1： 
//
// 输入： 2
//输出： 2
//解释： 有两种方法可以爬到楼顶。
//1.  1 阶 + 1 阶
//2.  2 阶 
//
// 示例 2： 
//
// 输入： 3
//输出： 3
//解释： 有三种方法可以爬到楼顶。
//1.  1 阶 + 1 阶 + 1 阶
//2.  1 阶 + 2 阶
//3.  2 阶 + 1 阶
// 
 public static int climbStairs(int n) {
        if (n <= 1)
            return 1;
        if (n < 3)
            return n;
        return climbStairs(n - 1) + climbStairs(n - 2);
    }