Leetcode Java学习记录——栈和队列 IDEA

栈和队列

stack Class

google stack java 8/12

empty()
peek()
pop()
push(E item)
search(Object o)

最近相关性会用到栈

queue Interface

• Throws exception:
  add(e)
  remove()
  element()
• Returns special value:
  offer()
  peek()
  poll()

大多滑动窗口的题目，用队列解决即可。

Deque Interface

ArrayDeque,LinkedList…

API与queue类似，乘二。
分为First和Last。

add 和 push

当我们使用Deque实现栈的功能时，注意要用push（==addFirst）。不要写成add（==addLast）

LinkedList实现的Deque，peek，pop，push都是在列表头进行操作。

Priority Queue – Class

1. 插入O(1)
2. 取出O(lonN)- 按照元素的优先性
3. 底层具体实现多样，可以用heap堆、bst、treap

题目

1. 有效的括号

class Solution {public boolean isValid(String s) {Deque < Character > deque = new LinkedList<>();//注意实例化的写法//用了char，后续都要用单引号，不能用双引号Stringchar ch ;for ( int i = 0 ; i < s.length() ; i++ ){ch = s.charAt(i);//charAt的写法if( ch == '('){deque.push(')');//这里deque是push，不是append。更不是add。}else if(ch == '['){deque.push(']');}else if(ch =='{' ){deque.push('}');}//下面一行搞错了，如果过程中deque就空了，也要返回false。所以不能是且，是或//else if(deque.isEmpty()!=false && ch != deque.peek()){else if(deque.isEmpty() || ch != deque.peek()){return false;}else{deque.pop();}}return deque.isEmpty();}
}

2. 最小栈

设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

实现 MinStack 类:

MinStack() 初始化堆栈对象。
void push(int val) 将元素val推入堆栈。
void pop() 删除堆栈顶部的元素。
int top() 获取堆栈顶部的元素。
int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

class MinStack {// 两个栈即可实现private Stack<Integer> stack;private Stack<Integer> min_stack;public MinStack() {stack = new Stack<>();min_stack = new Stack<>();}public void push(int val) {stack.push(val);if(min_stack.isEmpty() || val<=min_stack.peek() )min_stack.push(val);}public void pop() {if(stack.pop().equals(min_stack.peek()))min_stack.pop();}public int top() {return stack.peek();}public int getMin() {return min_stack.peek();}
}

3. 柱状图中的最大矩形面积

给定非负整数数组 heights ，数组中的数字用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻，且宽度为 1 。

求在该柱状图中，能够勾勒出来的矩形的最大面积。

class Solution {public int largestRectangleArea(int[] heights) {//暴力：遍历每一个，左右到比他更小就停，总结矩形面积。On方//单调栈Stack<Integer> stack = new Stack<>();stack.push(-1);int maxArea = 0;for(int i = 0 ; i <heights.length ; i ++){//每次有新元素就和栈顶比较大小，直到入栈。//栈顶大则pop，且计算pop的index对应的area//栈顶小则入栈，不用计算areawhile(stack.peek() != -1 && heights[stack.peek()] > heights[i]){int index = stack.pop() ;maxArea = Math.max( maxArea , heights[index] * (i-stack.peek()-1));}//千万别忘了入栈stack.push(i);}while(stack.peek() != -1){int index = stack.pop() ;//错误写法，计算错误//maxArea = Math.max( maxArea , heights[index] * (index-stack.peek()-1));maxArea = Math.max( maxArea , heights[index] * (heights.length-stack.peek()-1));}return maxArea;}
}

优化方法： 单调栈
每一个点要有左右边界。
为了找边界，可以用栈。

维护一个栈，栈里元素从小到大排列。
（实际上可以是栈里放index，随时可以查到对应的height，height才是从小到大排列）

向右走一位，进行至少一次判断。

发现新高度小于栈顶，则说明有一个右边界可以确定。

而左边界一直是栈里该元素的下面一位（下一位是他左边刚好比他小的那一个）的下标。

Area=(right- left -1)*index;

pop之后继续判断，若新高度小于栈顶，重复上述过程。直到新高度大于栈顶高度，新高度入栈。

栈底用 -1
则left = （-1）时公式不变，边界处理一致。

class Solution {public int largestRectangleArea(int[] heights) {//暴力：遍历每一个，左右到比他更小就停，总结矩形面积。On方//单调栈Stack<Integer> stack = new Stack<>();stack.push(-1);int maxArea = 0;for(int i = 0 ; i <heights.length ; i ++){//每次有新元素就和栈顶比较大小，直到入栈。//栈顶大则pop，且计算pop的index对应的area//栈顶小则入栈，不用计算areawhile(stack.peek() != -1 && heights[stack.peek()] > heights[i]){maxArea = Math.max( maxArea , heights[stack.pop()] * (i-stack.peek()-1));}//千万别忘了入栈stack.push(i);}while(stack.peek() != -1){//错误写法，计算错误//maxArea = Math.max( maxArea , heights[index] * (index-stack.peek()-1));maxArea = Math.max( maxArea , heights[stack.pop()] * (heights.length-stack.peek()-1));}return maxArea;}
}

codestyle

每一个括号和运算符前后都应该加空格。

IDEA 操作

快捷键

Home End键——行头行尾
删除行 ctrl + Y

选择

扩选 ctrl + W
缩选 ctrl + Shift + W

代码生成类

Alt+Insert：在目录中使用该快捷键可以新建包，文件，类。在 java 文件中可以进行 setter，getter，构造方法，toString等方法生成，生成方法覆盖（重写）。
Ctrl+Shift+空格：智能代码提示，代码自动补全。可用于强制类型转换补全，new 对象补全，return 补全等。
Ctrl+Shift+Enter：自动补全代码结构。自动生成 if, do-while, try-catch, return（或方法调用） 语法正确的代码结构，比如添加括号和大括号。