美文网首页
栈思想解决问题+练习题

栈思想解决问题+练习题

作者: 85ca4232089b | 来源:发表于2020-04-17 14:53 被阅读0次

    栈的思想应⽤: 指的是利⽤栈的特性(先进后出)去解决问题,那么什么问题适合⽤栈思想解决了?

    1. 充分阅读题⽬.了解题⽬背后的关键意思; 2. 分析题⽬,涉及到哪些数据结构,对问题进⾏分类. 到底属于链表问题, 栈思想问题, 字符串问题,⼆叉树问 题,图相关问题,排序问题; 与你之前所接触过的算法题有没有类似,找到问题的解题思路
    2. 数据是线性的
    3. 问题中常常涉及到数据的来回⽐较,匹配问题;例如,每⽇温度,括号匹配,字符串解码,去掉重复字⺟等问题.
    4. 问题中涉及到数据的转置,例如进制问题.链表倒序打印问题等
    5. 注意并不是说栈思想只是⼀个解决的的参考思想.并不是万能的.它适⽤于以上这样的情况下去解决问题;
      利⽤栈思想解决问题时,⾸先需要透彻的解析问题之后,找到问题解决的规律.才能使⽤它解决;
      思想只有指导作⽤,遇到不同的题⽬,需要个例分析.在基本思想上去找到具体问题具体的解决问题之道

    1. 括号匹配检验

    假设表达式中允许包含两种括号:圆括号和方括号,其嵌套的顺序随意,即()​或​[([][])]等为正确的格式,[(]或([())或(()])均为不正确的格式。输入一个包含上述括号的表达式,检验括号是否配对
    第一种解法:链式存储

    typedef int Status;
    typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */
    /* 链栈结构 */
    
    typedef struct StackNode
    {
        SElemType data;
        struct StackNode *next;
    }StackNode,*StackNodePtr;
    
    typedef struct
    {
        int count;
        StackNodePtr top;
    
    }LinkStack;
    
    
    Status InitStack(LinkStack *S){
        
        S->top = (StackNodePtr)malloc(sizeof(StackNode));
    
        if (S->top == NULL) {
            return ERROR;
        }
        S->top = NULL;
        S->count = 0;
        return OK;
    }
    Status Push(LinkStack *S ,char data){
        if (!S) return ERROR;
        
        StackNodePtr temp = (StackNodePtr)malloc(sizeof(StackNode));
        temp->data = data;
        temp->next = S->top;
        S->top = temp;
        S->count++;
        return OK;
    }
    Status Pop(LinkStack *S ,char *e){
        if (!S || !S->top) return ERROR;
        *e = S->top->data;
        StackNodePtr node = S->top;
        S->top = S->top->next; // 更换头结点
        S->count--;
        free(node);
        return OK;
    }
    
    Status BracketsCheck(char *string) {
        LinkStack stack;
        InitStack(&stack);
        char *p = string;
        while (*p) {
            if (*p == '[' || *p == '(') {
                if (!Push(&stack, *p)) {
                    return FALSE;
                }
            } else if (*p == ']') {
                char bracket = 0;
                if (!Pop(&stack, &bracket) || bracket != '[') {
                    return FALSE;
                }
            } else if (*p == ')') {
                char bracket = 0;
                if (!Pop(&stack, &bracket) || bracket != '(') {
                    return FALSE;
                }
            }
            p++;
        }
        return TRUE;
    }
              if (BracketsCheck("([]())")) {
                 printf("括号格式正确\n");
             } else {
                 printf("括号格式错误\n");
             }
    

    第二种解法:顺序存储

    typedef struct {
        char * base ;//栈底指针
        char * top ; //栈顶指针
        int    stacksize;  //栈MaxSize
    }SqStack;
    //初始化栈
    /*
     思路:
     1. 如果栈底为空
     2. 分配一个最大容量Stack_Init_Size的数组,栈底/栈顶都指向与它.[参考图空栈情况]
     3. 初始化栈的最大容易Stack_Init_Size
     */
    int Init(SqStack *stack){
        stack->base = (char *)malloc(sizeof(char)*Stack_Init_Size);
        stack->top = stack->base;
        
        if (stack->base == NULL) {
            return -1;
        }
        stack->stacksize = Stack_Init_Size;
        printf("初始化成功\n");
        
        return 0;
    }
    //获取栈顶数据
    /*
     思路:
     1.判断栈是否为空
     2.非空,则栈定指针-1,返回栈顶元素;
     */
    char GetTop(SqStack stack){
        if (stack.base == stack.top) {
            printf("没有数据\n");
            return '#';
        }
        return *(stack.top-1);
    }
    //往栈中插入元素
    /*
     思路:
     1.判断栈是否已满,若满则返回ERROR #问题:如何判断栈是否已满?
     2.栈满,则续容空间 #问题:如何给已满栈续容空间?
     3.将元素element压栈
     4.栈顶指针加"1"
     */
    Status PushData(SqStack *stack,char element){
        if (stack->top - stack->base == Stack_Init_Size) {
            //栈满扩容
            stack->base = (char*)realloc(stack->base, Stack_Increment*sizeof(char));
            stack->top = stack->base + stack->stacksize;
            stack->stacksize += Stack_Increment;
    
        }
        *stack->top = element;
        stack->top +=1;
        
        return OK;
    }
    
    //删除栈顶元素
    /*
     思路:
     1.判断栈是否已空
     2.非空,则获取栈顶元素,并将栈顶减"1";
     */
    char PopData(SqStack *stack){
        if(stack->top==stack->base){
            printf("栈为空\n");
            return '#';
        }
        //printf("删除数据成功");
        return *--stack->top;
    }
    //释放栈空间
    int Destroy(SqStack *stack){
        free(stack->base);
        stack->stacksize=0;
        return 0;
    }
    //处理数据,借助栈判断
    /*
     思路:
     1. 将第0个元素压栈
     2. 遍历[1,strlen(data)]
        (3). 取栈顶字符
        (4). 检查该字符是左括号("(","[")
             a.是左"(",则判断紧接其后的data[i]是为右")"
                YES->压栈,NO->出栈
             b.是左"[",则判断紧跟其后的data[i]是为右"]"
                YES->压栈,NO->出栈
             c.表示式如果以"#"结尾,则判断紧跟其后的data是为左"(""]"
                YES->压栈,NO->-1;
     
     3.遍历结束,则判断栈是否为空,为空则表示匹配成功;否则匹配失败;
     [ ( [ ] [ ] ) ]
     1 2 3 4 5 6 7 8
     */
    int ExecuteData(SqStack stack,char* data){
        PushData(&stack,data[0]);
        for(int i=1;i<strlen(data);i++){
            char top = GetTop(stack);
            switch(top){
                case '(':
                    if(data[i]==')')PopData(&stack);
                    else PushData(&stack,data[i]);
                    break;
                case '[':
                    if(data[i]==']')PopData(&stack);
                    else PushData(&stack,data[i]);
                    break;
                case '#':
                    if(data[i]=='('||data[i]=='['){
                        PushData(&stack,data[i]);
                        break;
                    }
                    else
                        default:return -1;break;
            }
        }
        
        //如果栈为空,则返回"0"->匹配成功 否则返回"-1"匹配失败
        if(stack.top==stack.base){
            Destroy(&stack);
            return 0;
        }
        else{
            
            Destroy(&stack);
            return -1;
        }
    }
            SqStack stack;
            Init(&stack);
            char data[180];
            printf("请输入要校验的符号:\n");
            scanf("%s",data);
            int result = ExecuteData(stack,data);
            if(result==0)printf("括号是正确匹配的\n");
            else printf("括号匹配不正确\n");
    

    2 每日气温

    根据每日 气温 列表,请重新生成一个列表,对应位置的输入是你需要再等待多久温度才会升高的天数。如果之后都不会升高,请输入 0 来代替。
    例如,给定一个列表 temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73],你的输出应该是 [1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0]。
    提示:气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的都是 [30, 100] 范围内的整数。
    提示:气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的均为华氏度,都是在 [30, 100] 范围内的整数。
    解题关键: 实际上就是找当前元素 从[i,TSize] 找到大于该元素时. 数了几次. 首先最后一个元素默认是0,因为它后面已经没有元素了.

    typedef struct Temp {
        int index;/* 用于栈顶指针 */
        int temp;
    } Temp;
    
    int* dailyTemperatures(int* T, int TSize, int* returnSize) {
        int *ans = (int *)calloc(TSize, sizeof(int ));
        Temp *stack = (Temp *)malloc(sizeof(Temp) * TSize);
        *returnSize = TSize;
        int top = 0;
        for (int i = 0; i < TSize; i++) {
            printf("%d   %d\n",top,stack[top].temp);
            if (top > 0 && T[i] > stack[top].temp) { // 栈中有值,且当前温度比栈顶温度更高
                for (; top > 0 && T[i] > stack[top].temp; top--) { // 遍历比栈顶温度低的温度
                    ans[stack[top].index] = i - stack[top].index; // 计算相隔天数
                }
            }
            // 入栈当前温度。每次都是入栈新的温度
            top++;
            stack[top].index = i;
            stack[top].temp = T[i];
        }
        return ans;
    }
            int temperatures[8] = {73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73};
               int returnSize;
               int *result = dailyTemperatures(temperatures, 8, &returnSize);
               for (int i = 0; i < returnSize; i++) {
                   printf("%d ", result[i]);
               }
               printf("\n");
    
    typedef struct Temp {
        int index;/* 用于栈顶指针 */
        int temp;
    } Temp;
    
    
    int* dailyTemperatures(int* T, int TSize, int* returnSize) {
        /* 存储结果 */
    //    int *ans = (int *)malloc(sizeof(int) * TSize);
         int *ans = (int *)calloc(TSize, sizeof(int ));
        /* 存储原始的气温数据 */
        Temp *stack = (Temp*)malloc(sizeof(Temp) * TSize);
        *returnSize = TSize;
    
        int top = 0;
        /* 73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73 */
        for (int i = 0; i < TSize; i++) {
            printf("%d   %d\n",top,stack[top].temp);
            if (top > 0 && T[i] > stack[top].temp) { // 栈中有值,且当前温度比栈顶温度更高
                for (; top > 0 && T[i] > stack[top].temp; top--) { // 遍历栈内的温度有没有比当前温度低的温度
                    ans[stack[top].index] = i - stack[top].index; // 计算相隔天数
                    printf("内层循环%d\n",top);
    
                }
            }
            // 入栈当前温度。每次都是入栈新的温度
            top++;
            stack[top].index = i;
            stack[top].temp = T[i];
        }
        return ans;;
        
    }
    /*
    暴力法1:
    1. 从左到右开始遍历,从第一个数到最后一个数开始遍历. 最后一个数因为后面没有元素,默认是0,不需要计算;
    2. 从[i+1,TSize]遍历,每个数直到找到比它大的数,数的次数就是对应的值;
    */
    int  *dailyTemperatures_1(int* T, int TSize, int* returnSize){
        
        int *result = (int *)malloc(sizeof(int) * TSize);
        *returnSize = TSize;
        result[TSize-1] = 0;
        
        for(int i = 0;i < TSize-1;i++)
            if(i>0 && T[i] == T[i-1])
                result[i] = result[i-1] == 0 ? 0 : result[i-1]-1;
            else{
                for (int j = i+1; j < TSize; j++) {
                    if(T[j] > T[i]){
                        result[i] = j-i;
                        break;
                    }
                    if (j == TSize-1) {
                        result[i] = 0;
                    }
                }
            }
        
        return result;
    }
    /*
     跳跃对比:
     1. 从右到左遍历. 因为最后一天的气温不会再升高,默认等于0;
     2. i 从[TSize-2,0]; 从倒数第二天开始遍历比较. 每次减一;
     3. j 从[i+1,TSize]遍历, j+=result[j],可以利用已经有结果的位置进行跳跃,从而减少遍历次数
     -若T[i]<T[j],那么Result = j - i;
     -若reuslt[j] == 0,则表示后面不会有更大的值,那么当前值就应该也是0;
     
     */
    
    int  *dailyTemperatures_2(int* T, int TSize, int* returnSize){
        
        int *result = (int *)malloc(sizeof(int) * TSize);
        *returnSize = TSize;
        result[TSize-1] = 0;
        
        for (int i=TSize-2; i >= 0; i--) {
            for (int j = i+1; j < TSize; j+=result[j]) {
                if (T[i] < T[j]) {
                    result[i] = j-i;
                    break;
                }else
                {
                    if (result[j] == 0) {
                        result[i] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        
        return result;
    }
    /*
     思路:
     1. 初始化一个栈(用来存储索引),value数组
     1. 栈中存储的是元素的索引值index;
     2.将当前元素和栈顶元素比较;
        如果栈为空,那么直接将当前元素索引index 存储到栈中;
        如果栈顶元素>当前元素,则将当前元素索引index 存储到栈中;
        如果栈顶元素<当前元素,则将当前元素索引index-栈顶元素index,计算完毕则将当前栈顶元素移除,将当前元素索引index 存储到栈中
    
     */
    int* dailyTemperatures_3(int* T, int TSize, int* returnSize) {
        
        int* result = (int*)malloc(sizeof(int)*TSize);
        // 用栈记录T的下标。
        int* stack_index = malloc(sizeof(int)*TSize);
        *returnSize = TSize;
        // 栈顶指针。
        int top = 0;
        int tIndex;
        
        for (int i = 0; i < TSize; i++)
            result[i] = 0;
        
        for (int i = 0; i < TSize; i++) {
            printf("\n循环第%d次,i = %d\n",i,i);
           
            // 若当前元素大于栈顶元素,栈顶元素出栈。即温度升高了,所求天数为两者下标的差值。
            while (top > 0 && T[i] > T[stack_index[top-1]]) {
                tIndex = stack_index[top-1];
                result[tIndex] = i - tIndex;
                top--;
                printf("tIndex = %d; result[%d] = %d, top = %d \n",tIndex,tIndex,result[tIndex],top);
            }
            
            // 当前元素入栈。
            stack_index[top] = i;
            printf("i= %d;  StackIndex[%d] = %d ",i,top,stack_index[top]);
            top++;
            
            printf(" top = %d \n",top);
        }
        
        return result;
    }
    

    3 爬楼梯问题

    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
    可以把n级台阶时的跳法看成是n的函数,记为f(n)。当n>2时,第一次跳的时候就有两种不同的选择:一是第一次只跳1级,此时跳法数目等于后面剩下的n-1级台阶的跳法数目,即为f(n-1);
    另一种选择是第一次跳2级,此时跳法数目等于后面剩下n-2级台阶的跳法数目,即为f(n-2)。因此,n级台阶的不同跳法的总数f(n)=f(n-1)+f(n-2)。分析到这里,不难看出这实际上就是斐波那契数列了。
    与斐波那契数列不同的是,其初始值定义稍有不同,
    当n=1时,只能跳一级台阶,一种跳法
    当n=2时,一次跳一级或两级,两种跳法

    /*
     方法一:递归求解法
     f(n) = f(n-1) + f(n-2);
     f(1)=1;
     f(2)=1;
     */
    int FrogJump12StepRecursive(int n)
    {
        if (n == 1)
        return 1;
        if (n == 2)
        return 2;
        return FrogJump12StepRecursive(n - 1) + FrogJump12StepRecursive(n - 2);
    }
    /*
     方法二:动态规划法
     */
    int ClimbStairs(int n){
        if(n==1) return 1;
        int temp = n+1;
        int *sum = (int *)malloc(sizeof(int) * (temp));
        sum[0] = 0;
        sum[1] = 1;
        sum[2] = 2;
        
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            sum[i] = sum[i-1] + sum[i-2];
        }
        
        return sum[n];
    }
    

    4 一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。。。。。它也可以跳上n级,此时该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法?

    用数学归纳法可以证明:f(n)=2n−1f(n)=2n−1.

    递归式证明:
    当n = 1 时, 只有一种跳法,即1阶跳:Fib(1) = 1;
    当n = 2 时, 有两种跳的方式,一阶跳和二阶跳:Fib(2) = Fib(1) + Fib(0) = 2;
    当n = 3 时,有三种跳的方式,
    第一次跳出一阶后,后面还有Fib(3-1)中跳法;
    第一次跳出二阶后,后面还有Fib(3-2)中跳法;
    第一次跳出三阶后,后面还有Fib(3-3)中跳法
    Fib(3) = Fib(2) + Fib(1)+Fib(0)=4;
    当n = n 时,共有n种跳的方式,
    第一次跳出一阶后,后面还有Fib(n-1)中跳法;
    第一次跳出二阶后,后面还有Fib(n-2)中跳法……………………..
    第一次跳出n阶后, 后面还有 Fib(n-n)中跳法.
    Fib(n) = Fib(n-1)+Fib(n-2)+Fib(n-3)+……….+Fib(n-n)=Fib(0)+Fib(1)+Fib(2)+…….+Fib(n-1)
    又因为Fib(n-1)=Fib(0)+Fib(1)+Fib(2)+…….+Fib(n-2)
    两式相减得:Fib(n)-Fib(n-1)=Fib(n-1)
    =====》 Fib(n) = 2*Fib(n-1) n >= 2
    递归等式如下:
    n = 1 f(n) = 1;
    n = 2 f(n) = 2;
    n > 2 f(n) = 2 * f(n-1);

    所以:f(n)=2∗f(n−1)=2∗2(n−2)....=2n−1∗f(0)=2n−1f(n)=2∗f(n−1)=2∗2(n−2)....=2n−1∗f(0)=2n−1

    int FrogJump12nStepRecursive(int n)
    {
       if (n == 1){
           return 1;
       }else if (n == 2){
           return 2;
       }else{
           return 2 * FrogJump12nStepRecursive(n - 1);
       }
    }
    

    5 取出重复字符

    给你一个仅包含小写字母的字符串,请你去除字符串中重复的字母,使得每个字母只出现一次。需保证返回结果的字典序最小(要求不能打乱其他字符的相对位置)

    字符串解码

    给定一个经过编码的字符串,返回它解码后的字符串。

    编码规则为:k[encoded_string],表示其中方括号内部的encoded_string正好重复k次,k为正整数。

    你可以认为输入字符串总是有效的;输入字符串中没有额外的空格,且输入的方括号总是符合格式要求的。

    此外,你可以认为原始数据不包含数字,所有的数字只表示重复的次数 k ,例如不会出现像3a或2[4]的输入。

    s = "3[a]2[bc]", 返回 "aaabcbc".
    s = "3[a2[c]]", 返回 "accaccacc".
    s = "2[abc]3[cd]ef", 返回 "abcabccdcdcdef"
    解题关键:
    字典序: 字符串之间比较和数字比较不一样; 字符串比较是从头往后挨个字符比较,那个字符串大取决于两个字符串中第一个对应不相等的字符; 例如 任意一个a开头的字符串都大于任意一个b开头的字符串;例如字典中apple 大于 book;
    题目的意思,你去除重复字母后,需要按最小的字典序返回.并且不能打乱其他字母的相对位置;
    例如 bcabc 你应该返回abc, 而不是bca,cab;
    例如 cbacdcbc 应该返回acdb,而不是cbad,bacd,adcb
    例如 zab,应该返回zab,而不是abz;

    char *removeDuplicateLetters(char *s)
    {
        /*
         ① 特殊情况处理,s为空,或者字符串长度为0;
         ② 特殊情况,s的长度为1,则没有必要后续的处理,则直接返回s;
         */
        if (s == NULL || strlen(s) == 0) {
            return "";
        }
        if (strlen(s) == 1) {
            return s;
        }
        
        char record[26] = {0};
        int len = (int)strlen(s);
        
        char* stack = (char*)malloc(len * 2 * sizeof(char));
        //memset(void *s, int ch, size_t n) 将stack len*2*sizeof(char)长度范围的空间填充0;
        memset(stack, 0, len * 2 * sizeof(char));
        //stack 栈顶赋初值为-1;
        int top = -1;
        
        //1.统计每个字符的频次
        int i;
        for (i = 0; i < len; i++) {
            record[s[i] - 'a']++;
        }
        
        //2.遍历s,入栈
        for (i = 0; i < len; i++) {
            
            
            int isExist = 0;
            for (int j = 0; j <= top; j++) {
                if (s[i] == stack[j]) {
                    isExist = 1;
                    break;
                }
            }
            
            if (isExist == 1) {
                record[s[i] - 'a']--;
            } else {
                while (top > -1 && stack[top] > s[i] && record[stack[top] - 'a'] > 1) {
                   
                    // 跳过该元素,频次要减一
                    record[stack[top] - 'a']--;
                    // 出栈
                    top--;
                }
    
                top++;
                // 入栈
                stack[top] = s[i];
            }
        }
        
        //结束栈顶添加字符结束符
        stack[++top] = '\0';
        
        return stack;
    }
        printf("去掉重复字母! LeetCode-困难 \n");
        
        char *s ;
        s = removeDuplicateLetters("bcabc");
        printf("%s\n",s);
     
        s = removeDuplicateLetters("zab");
        printf("%s\n",s);
    
        s = removeDuplicateLetters("cbacdcbc");
        printf("%s\n",s);
        
        printf("\n");
    

    6 字符串编码

    给定一个经过编码的字符串,返回它解码后的字符串。
    编码规则为:k[encoded_string],表示其中方括号内部的encoded_string正好重复k次,k为正整数。
    你可以认为输入字符串总是有效的;输入字符串中没有额外的空格,且输入的方括号总是符合格式要求的。
    此外,你可以认为原始数据不包含数字,所有的数字只表示重复的次数 k ,例如不会出现像3a或2[4]的输入。
    示例:
    s = "3[a]2[bc]", 返回 "aaabcbc".
    s = "3[a2[c]]", 返回 "accaccacc".
    s = "2[abc]3[cd]ef", 返回 "abcabccdcdcdef"

    char * decodeString(char * s){
       
       /*
     题目: 字符串编码LeetCode-中等
     编码规则为: k[encoded_string],表示其中方括号内部的 encoded_string 正好重复 k 次。注意 k 保证为正整数。你可以认为输入字符串总是有效的;输入字符串中没有额外的空格,且输入的方括号总是符合格式要求的。此外,你可以认为原始数据不包含数字,所有的数字只表示重复的次数 k ,例如不会出现像 3a 或 2[4] 的输入。
     例如:
     s = "3[a]2[bc]", 返回 "aaabcbc".z
    
     s = "3[a2[c]]", 返回 "accaccacc".
     s = "2[abc]3[cd]ef", 返回 "abcabccdcdcdef".
     */
    
    /*
     思路:
     例如:12[a]为例;
     
     1.遍历字符串 S
     2.如果当前字符不为方括号"]" 则入栈stack中;
     2.如果当前字符遇到了方括号"]" 则:
     ① 首先找到要复制的字符,例如stack="12[a",那么我要首先获取字符a;将这个a保存在另外一个栈去tempStack;
     ② 接下来,要找到需要备份的数量,例如stack="12[a",因为出栈过字符"a",则当前的top指向了"[",也就是等于2;
     ③ 而12对于字符串是2个字符, 我们要通过遍历找到数字12的top上限/下限的位置索引, 此时上限curTop = 2, 下限通过出栈,top = -1;
     ④ 根据范围[-1,2],读取出12保存到strOfInt 字符串中来, 并且将字符"12\0",转化成数字12;
     ⑤ 当前top=-1,将tempStack中的字符a,复制12份入栈到stack中来;
     ⑥ 为当前的stack扩容, 在stack字符的末尾添加字符结束符合'\0';
     
     */
    
    char * decodeString(char * s){
       
        /*.
         1.获取字符串长度
         2.设置默认栈长度50
         3.开辟字符串栈(空间为50)
         4.设置栈头指针top = -1;
         */
        int len = (int)strlen(s);
        int stackSize = 50;
        char* stack = (char*)malloc(stackSize * sizeof(char));
        int top = -1;
        
        //遍历字符串,在没有遇到"]" 之前全部入栈
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            if (s[i] != ']') {
                //优化:如果top到达了栈的上限,则为栈扩容;
                if (top == stackSize - 1) {
                    stack = realloc(stack, (stackSize += 50) * sizeof(char));
                }
                //将字符入栈stack
                stack[++top] = s[i];
                printf("#① 没有遇到']'之前# top = %d\n",top);
            }
            else {
                int tempSize = 10;
                char* temp = (char*)malloc(tempSize * sizeof(char));
                int topOfTemp = -1;
                
                printf("#② 开始获取要复制的字符信息之前 # top = %d\n",top);
                //从栈顶位置开始遍历stack,直到"["结束;
                //把[a]这个字母a 赋值到temp栈中来;
                //简单说,就是将stack中方括号里的字符出栈,复制到temp栈中来;
                while (stack[top] != '[') {
                    
                    //优化:如果topOfTemp到达了栈的上限,则为栈扩容;
                    if (topOfTemp == tempSize - 1) {
                        temp = realloc(temp, (tempSize += 10) * sizeof(char));
                    }
                    //temp栈的栈顶指针自增;
                    ++topOfTemp;
                    //将stack栈顶字符复制到temp栈中来;
                    temp[topOfTemp] = stack[top];
                    //stack出栈,则top栈顶指针递减;
                    top--;
                }
                printf("#② 开始获取要复制的字符信息之后 # top = %d\n",top);
                
                //找到倍数数字.strOfInt字符串;
                //注意:如果是大于1位的情况就处理
                char strOfInt[11];
                //p记录当前的top;
                int curTop = top;
                printf("#③ 开始获取数字,数字位置上限 # curTop = %d\n",curTop);
                
                //top--的目的是把"["剔除,才能找到数字;
                top--;
                //遍历stack得出数字
                //例如39[a] 就要找到这个数字39.
                //p指向当前的top,我就知道上限了; 那么接下来通过循环来找它的数字下限;
                //结束条件:栈指针指向为空! stack[top] 不等于数字
                while (top != -1 && stack[top] >= '0' && stack[top] <= '9') {
                    top--;
                }
                printf("#③ 开始获取数字,数字位置下限 # top = %d\n",top);
                
                //从top-1遍历到p之间, 把stack[top-1,p]之间的数字复制到strOfInt中来;
                //39中3和9都是字符. 我们要获取到这2个数字,存储到strOfInt数组
                for (int j = top + 1; j < curTop; ++j) {
                    strOfInt[j - (top + 1)] = stack[j];
                }
                //为字符串strOfInt数组加一个字符结束后缀'\0'
                strOfInt[curTop - (top + 1)] = '\0';
                
                //把strOfInt字符串转换成整数 atoi函数;
                //把字母复制strOfInt份到stack中去;
                //例如39[a],就需要把复制39份a进去;
                int curNum = atoi(strOfInt);
                for (int k = 0; k < curNum ; ++k) {
                    
                    //从-1到topOfTemp 范围内,复制curNum份到stackTop中去;
                    int kk = topOfTemp;
                    while (kk != -1) {
                        
                        //优化:如果stack到达了栈的上限,则为栈扩容;
                        if (top == stackSize - 1) {
                            stack = realloc(stack, (stackSize += 50) * sizeof(char));
                        }
                        
                        //将temp栈的字符复制到stack中;
                        //stack[++top] = temp[kk--];
                        ++top;
                        stack[top] = temp[kk];
                        kk--;
                        
                    }
                }
                free(temp);
                temp = NULL;
            }
        }
        
        //realloc 动态内存调整;
        //void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);
        //构成字符串stack后, 在stack的空间扩容.
        char* ans = realloc(stack, (top + 1) * sizeof(char));
        ans[++top] = '\0';
        
        //stack 栈不用,则释放;
        free(stack);
        return ans;
    }
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        // insert code here...
        printf("字符串编码问题!\n");
        
        char *s ;
        s = decodeString("12[a]");
        printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
        
        s = decodeString("3[a]2[bc]");
        printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
    
        s = decodeString("3[a2[c]]");
        printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
    
        s = decodeString("2[abc]3[cd]ef");
        printf("字符编码后的结果: %s\n\n\n\n",s);
    
        printf("\n");
        return 0;
    }
    

    进制转换

    #include "stdio.h"
    #include "stdlib.h"
    
    #include "math.h"
    #include "time.h"
    
    #define OK 1
    #define ERROR 0
    #define TRUE 1
    #define FALSE 0
    #define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
    
    typedef int Status;
    typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */
    
    /* 顺序栈结构 */
    typedef struct
    {
        SElemType data[MAXSIZE];
        int top; /* 用于栈顶指针 */
    }SqStack;
    
    //4.1 构建一个空栈S
    Status InitStack(SqStack *S){
        
        S->top = -1;
        return OK;
    }
    
    
    //4.2 将栈置空
    Status ClearStack(SqStack *S){
        
        //疑问: 将栈置空,需要将顺序栈的元素都清空吗?
        //不需要,只需要修改top标签就可以了.
        S->top = -1;
        return OK;
    }
    
    //4.3 判断顺序栈是否为空;
    Status StackEmpty(SqStack S){
        if (S.top == -1)
            return TRUE;
        else
            return FALSE;
    }
    
    //4.4 返回栈的长度
    int StackLength(SqStack S){
        return S.top + 1;
    }
    
    //4.5 获取栈顶
    Status GetTop(SqStack S,SElemType *e){
        if (S.top == -1)
            return ERROR;
        else
            *e = S.data[S.top];
        
        return OK;
        
    }
    
    //4.6 插入元素e为新栈顶元素
    Status PushData(SqStack *S, SElemType e){
        
        //栈已满
        if (S->top == MAXSIZE -1) {
            return ERROR;
        }
        
        //栈顶指针+1;
        S->top ++;
        //将新插入的元素赋值给栈顶空间
        S->data[S->top] = e;
        
        return OK;
    }
    
    //4.7 删除S栈顶元素,并且用e带回
    Status Pop(SqStack *S,SElemType *e){
        
        //空栈,则返回error;
        if (S->top == -1) {
            return ERROR;
        }
        
        //将要删除的栈顶元素赋值给e
        *e = S->data[S->top];
        //栈顶指针--;
        S->top--;
        
        return OK;
    }
    
    //4.8 从栈底到栈顶依次对栈中的每个元素打印
    Status StackTraverse(SqStack S){
        int i = 0;
        printf("此栈中所有元素");
        while (i<=S.top) {
            printf("%d ",S.data[i++]);
        }
        printf("\n");
        return OK;
    }
    
    /*
     1. 初始化一个空栈S
     2. 当十进制N非零时,循环执行以下操作
        * 把N与8求余得到的八进制数压入栈S;
        * N更新为N与8的商;
     3. 当栈S非空时,循环执行以下操作
        * 弹出栈顶元素e;
        * 输出e;
     */
    void conversion(int N){
        
        SqStack S;
        SElemType e;
        //1.初始化一个空栈S
        InitStack(&S);
        
        //2.
        while (N) {
            PushData(&S, N%8);
            N = N/8;
        }
        
        //3.
        while (!StackEmpty(S)) {
            Pop(&S, &e);
            printf("%d\n",e);
        }
        
    }
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        // insert code here...
        printf("Hello, World!\n");
        
        conversion(1348);
        return 0;
    }
    
    

    demo

    相关文章

      网友评论

          本文标题:栈思想解决问题+练习题

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/abftvhtx.html