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每周一练 之 数据结构与算法（Stack）

(编辑：jimmy 日期: 2024/11/16 浏览：3 次 )

最近公司内部在开始做前端技术的技术分享，每周一个主题的 每周一练，以基础知识为主，感觉挺棒的，跟着团队的大佬们学习和复习一些知识，新人也可以多学习一些知识，也把团队内部学习氛围营造起来。

我接下来会开始把每周一练的题目和知识整理一下，便于思考和巩固，就像今天这篇开始。

学习的道路，很漫长，要坚持，希望大家都能掌握自己喜欢的技术，和自己需要的技术。

本周练习内容：数据结构与算法 —— Stack

这些都是数据结构与算法，一部分方法是团队其他成员实现的，一部分我自己做的，有什么其他实现方法或错误，欢迎各位大佬指点，感谢。

一、栈有什么特点，生活中有什么例子"text-align: center"> 每周一练 之 数据结构与算法（Stack）

二、实现一个栈，并实现下面方法

  1. push(element)：添加一个新元素到栈顶。
  2. pop()：移除栈顶的元素，同时返回被移除的元素。
  3. peek()：返回栈顶的元素，不对栈做任何修改 (这个方法不会移除栈顶的元素，仅仅返回它)。
  4. isEmpty()：如果栈没有任何元素就返回 true，否则返回 false。
  5. clear()：移除栈里面的所有元素。
  6. size()：返回栈里的元素个数。这个方法与数组的 length 属性类似。

方法1：ES6实现

class Stack {
  constructor (){
    this.items = []
  }
  push( element ){
    this.items.push(element)
  }
  pop(){
    return this.items.pop()
  }
  peek(){
    return this.items[this.items.length - 1]
  }
  isEmpty(){
    return this.items.length === 0
  }
  clear(){
    this.items = []
  }
  size(){
    return this.items.length
  }
}

上面实现的方式虽然简单，但是内部 items 属性是公共的，为了满足面向对象变成私有性的原则，我们应该让 items 作为私有属性，因此我们可以使用 ES6 中 Symbol 或 WeakMap 来实现：

方法2：使用 ES6 的 Symbol 基本数据类型实现
知识点复习：ES6 中的 Symbol 介绍

const _items = Symbol()
class Stack {
  constructor (){
    this[_items] = []
  }
  push (element){
    this[_items].push(element)
  }
  // 剩下方法和第一种实现的差不多，这里省略
  // 只要把前面方法中的 this.items 更改为 this[_items]
}

 方法3：使用 ES6 的 WeakMap 实现

知识点复习：ES6 中的 WeakMap 介绍

 

const items = new WeakMap()
class Stack {
  constructor (){
    items.set(this, [])
  }
  push (element){
    let item = items.get(this)
    item.push(element)
  }
  // 剩下方法和第一种实现的差不多，这里省略
  // 只要把前面方法中的获取 this.items 的方式，更改为 items.get(this) 获取
}

 三、编写一个函数，实现十进制转二进制

题目意思很简单，就是十进制转二进制，但是在实际工作开发中，我们更愿意实现的是任意进制转任意进制，不过呢，我们还是以解决问题为首要目标呀。

当然，业务需求可以直接使用 toString(2) 方法，但是为了练习，咱还是不这么用咯。

方法1：使用前面定义的 Stack 类

这里使用前面题目中定义的 Stack 类。

/**
 * 十进制转换为二进制
 * @param {Number} bit 
 */
function bitset (bit){
  if(bit == 0) return '0'
  if(!/^[0-9]+."htmlcode">



/**
 * 十进制转换为二进制
 * @param {Number} bit 
 */
function bitset (bit){
  if(bit == 0) return '0'
  if(!/^[0-9]+."https://zh.wikihow.com/%E4%BB%8E%E5%8D%81%E8%BF%9B%E5%88%B6%E8%BD%AC%E6%8D%A2%E4%B8%BA%E4%BA%8C%E8%BF%9B%E5%88%B6">wikiHow - 从十进制转换为二进制。


四、编写一个函数，实现检验圆括号顺序的有效性


主要目的就是：该函数接收一个圆括号字符串，判断里面的括号顺序是否有效，如果有效则返回 true 反之 false。

如：


    
  
  1. (   -> false
    2. 
  
  2. ()  -> true
    3. 
  
  3. (() -> false
    4. 
  
  4. ()) -> false
    5. 
  
  5. ()) -> false
    6. 
  
  6. (((()()))()) -> true
    7. 



这个题目实现的主要方法是：遍历字符串，先排除错误情况，然后将 ( 入栈保存，将 ) 入栈匹配前一个元素是否是 ( ，如果是，则 pop() 前一个元素 (，如果不是，则 push() 这个 ) 入栈，最终查看栈是否为空，若是则检验成功，否则失败。




方法1：使用前面定义的 Stack 类


这里使用前面题目中定义的 Stack 类。





/**
 * 检验圆括号顺序的有效性
 * @param {String} str 
 */
function validParentheses (str){
  if(!str || str.length === 0 || str[0] === ')') return false

  let stack = new Stack()
  str.split('').forEach(char => {
    let status = stack.peek() === '(' && char === ')'
    status "htmlcode">



/**
 * 检验圆括号顺序的有效性
 * @param {String} str 
 */
function validParentheses (str){
  if(!str || str.length === 0 || str[0] === ')') return false

  let arr = []
  for(let i = 0; i < str.length ; i++){
    str[i] === '(' "color: #ff0000">五、改造题二，添加一个 min 函数来获得栈中最小元素




  
    
      步骤
      数据栈
      辅助栈
      最小值
    
  
  
    
      1.push 3
      3
      0
      3
    
    
      2.push 4
      3, 4
      0, 0
      3
    
    
      3.push 2
      3, 4, 2
      0, 0, 2
      2
    
    
      4.push 1
      3, 4, 2 ,1
      0, 0, 2, 3
      1
    
    
      5.pop
      3, 4, 2
      0, 0, 2
      2
    
    
      6.pop
      3, 4
      0, 0
      3
    
    
      7.push
      3, 4 ,0
      0, 0, 2
      0
    
  




使用示例如下：





let stack = new Stack();
stack.push(3);
console.log('After push 3, Min item is', stack.min());
stack.push(4);
console.log('After push 4, Min item is', stack.min());
stack.push(2);
console.log('After push 2, Min item is', stack.min());
stack.push(1);
console.log('After push 1, Min item is', stack.min());
stack.pop();
console.log('After pop, Min item is', stack.min());
stack.pop();
console.log('After pop, Min item is', stack.min());
stack.push(0);
console.log('After push 0, Min item is', stack.min());






提示：利用辅助栈（Web 端可利用数组），每次对栈 push/pop 元素时，也同时更新辅助栈（存储最小元素的位置）


方法1：小操作





class Stack {
 constructor() {
  this.items = [];
  this.minIndexStack = [];
 }

 push(element) {
  this.items.push(element);
  let minLen = this.minIndexStack.length;
  let minItemIndex = this.minIndexStack[minLen - 1];
  if(minLen === 0 || this.items[minItemIndex] > item) {
   this.minIndexStack.push(this.items.length - 1);
  } else {
   this.minIndexStack.push(minItemIndex);
  }
 }

 pop() {
  this.minIndexStack.pop();
  return this.items.pop();
 }
 
 min() {
  let len = this.minIndexStack.length;
  return (len > 0 && this.items[this.minIndexStack[len - 1]]) || 0;
 }

 peek() {
  return this.items[this.items.length - 1];
 }
 
 // 省略其它方法
}







方法2：与方法1中push实现的差异





class Stack {
  constructor (){
    this.items = [] // 数据栈
    this.arr = []  // 辅助栈
  }
  push( element ){
    this.items.push(element)
    let min = Math.min(...this.items)
    this.arr.push( min === element ? this.size() - 1 : 0)
  }
  pop(){
    this.arr.pop()
    return this.items.pop()
  }
  peek(){
    return this.items[this.items.length - 1]
  }
  isEmpty(){
    return this.items.length === 1
  }
  clear(){
    this.items = []
  }
  size(){
    return this.items.length
  }
  min (){
    let last = this.arr[this.arr.length - 1]
    return this.items[last]
  }
}







以上所述是小编给大家介绍的数据结构与算法（Stack）详解整合，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对网站的支持！


            

           
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