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数据结构与算法 --- 栈习题(Swift)

数据结构与算法 --- 栈习题(Swift)

作者: 空空_Jiminy | 来源:发表于2020-04-13 00:36 被阅读0次

    首先实现一个顺序存储的栈。

    struct MyStack<T> {
    
        /// 声明一个泛型数组,用于存储栈中的元素(栈结构的后备存储器)
        private var elements = [T]()
    
        /// 返回栈结构中元素的个数
        public var count: Int {
    
            // 返回数组elements中的元素个数
            return elements.count
        }
    
        /// 获取或者设置栈的存储容量
        public var capacity: Int {
    
            // 获取栈的存储容量
            get {
    
                // 返回数组elements的容量
                return elements.capacity
            }
    
            // 设置栈的最小容量
            set {
    
                // 设置数组elements的最小容量
                elements.reserveCapacity(newValue)
            }
        }
    
        /// 初始化方法(创建栈实例)
        public init() {}
    
        /// 使用push方法执行入栈操作
        public mutating func push(element: T) {
    
            // 判断栈是否已满
            if count == capacity {
                fatalError("栈已满,不能再执行入栈操作!")
            }
    
            // 使用数组的append()方法将元素添加到数组elements中
            self.elements.append(element)
        }
    
        /// 使用pop方法执行出栈操作
        @discardableResult
        public mutating func pop() -> T? {
    
            // 判断栈是否已空
            if count == 0 {
                fatalError("栈已空,不能再执行出栈操作!")
            }
    
            // 移除数组elements的最后一个元素
            return elements.popLast()
        }
    
        /// 返回栈顶元素
        public func top() -> T? {
    
            // 返回数组elements的最后一个元素(但是不移除该元素)
            return elements.last
        }
    
        /// 清空栈中所有的元素
        public mutating func clear() {
    
            // 清空数组elements中所有的元素
            elements.removeAll()
        }
    
        /// 判断栈是否为空
        public func isEmpty() -> Bool {
    
            // 判断数组elements是否为空
            return elements.isEmpty
        }
    
        /// 判断栈是否已满
        public func isFull() -> Bool {
    
            // 对数组的存储情况进行判断
            if count == 0 {
    
                // 如果数组为空,则表示栈还未存储数据元素
                return false
            } else {
    
                // 如果数组不为空,则返回数组的存储容量
                // 然后再根据实际存储情况判断栈是否已满
                return count == elements.capacity
            }
        }
    }
    

    一。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,其嵌套顺序随意,即()或者[([][])]都是正确的,而这[(]或者(()])或者([())都是不正确的格式,检验括号是否匹配的方法可用“期待的急迫程度”这个概念来描述,例如,考虑以下括号的判断:[([][])]

    func checkSymbol(orgStr:String) -> Bool {
        let leftArr = ["(", "["]
        let rightArr = [")", "]"]
        let pairValue = ["(":")", "[":"]"]
        
        var stack:MyStack = MyStack<String>()
        stack.capacity = orgStr.count
    
        for char in orgStr {
            
            let s = String(char)
            
            if leftArr.contains(s) {
                //左边的括号
                stack.push(element: s)
                
            }else if rightArr.contains(s) {
                //右边的括号
                if stack.isEmpty() {
                    //判断栈是否为空
                    return false
                }else {
                    let targetValue = pairValue[stack.top()!]
                    if s == targetValue {
                        return true
                    }else {
                        return false
                    }
                }
            }
        }
        
        return stack.isEmpty()
    }
    
    

    二。每日气温

    根据每日气温列表,请重新生成一个列表,对应位置的输入时你需要再等待多久温度才会升高超过该日的天数。如果之后都不会升高,请在该位置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]。每个气温的值的均为华氏度,都是在[30,100]范围内的整数

    func temperature(orgTemArr:[Int]) -> [Int] {
        
        var stack = MyStack<Int>()
        stack.capacity = orgTemArr.count
        
        var resultArr:[Int] = Array.init(repeating: 0, count: orgTemArr.count)
        
        
        for (index, value) in orgTemArr.enumerated() {
            
            if stack.isEmpty() {
                //当栈为空
                stack.push(element: index)
            }else {
                //当当前值小于等于栈顶
                if value <= orgTemArr[stack.top()!] {
                    stack.push(element: index)
                }else {
                    while !stack.isEmpty(){
                        //如果当前值始终大于栈顶,进行对结果数组的赋值。
                        if value > orgTemArr[stack.top()!] {
                            let top = stack.top()!
                            resultArr[top] = index - top
                            stack.pop()
                        }else {
                            break
                        }
                    }
                }
            }
            
            stack.push(element: index)
        }
        
        return resultArr
    }
    
    print("temper ==== \(temperature(orgTemArr: [73,74,75,71,69,72,76,73]))")
    
    

    运行结果


    image.png

    三。爬楼梯
    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

    func climbStairs(n:Int) -> Int {
        
        if n == 0 {
            return 0
        }else if n == 1 {
            return 1
        }else if n == 2 {
            return 2
        }
        return climbStairs(n: n-1)+climbStairs(n: n-2)
    }
    

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