您的位置:首页 > 理论基础 > 数据结构算法

JavaScript数据结构之栈实例用法

2019-01-19 00:02 846 查看


先来看一道题

Leetcode 32 Longest Valid Parentheses (最长有效括号)

给定一个只包含 '(' 和 ')' 的字符串,找出最长的包含有效括号的子串的长度。

示例 1:

输入: "(()"
输出: 2
解释: 最长有效括号子串为 "()"

示例 2:

输入: ")()())"
输出: 4
解释: 最长有效括号子串为 "()()"

这道题可以用动态规划来做,也能用简洁明了的栈来解决。

什么是栈?

栈是一种先进后出(LIFO)的有序集合,新添加的元素在栈顶,旧元素在栈底。

以下图为例,1、2、3、4、5、6、7先后进栈:

创建栈

创建一个类来表示栈:

class Stack {
// 初始化类,创建数组 items 存放入栈元素
constructor() {
this.items = [];
}
// push 方法进行元素入栈(可同时入栈一或多个元素),无返回值
push() {
this.items.push(...arguments);
}
// pop 方法出栈一个元素,返回出栈元素
pop() {
return this.items.pop();
}
// peek 方法返回栈顶元素,不对栈本身做任何操作
peek() {
return this.items[this.items.length-1];
}
// size 方法返回栈内元素个数
size() {
return this.items.length;
}
// isEmpty 方法查看栈是否为空,返回布尔值
isEmpty() {
return this.items.length == 0;
}
// clear 方法清空栈,无返回值
clear() {
this.items = [];
}
// print 方法打印栈内元素
print() {
console.log(this.items.toString());
}
}

// 测试
let stack = new Stack();
stack.push(1,2,3,4);
stack.print(); // 1,2,3,4
stack.isEmpty(); // false
stack.size(); // 4
stack.pop(); // 4
stack.peek(); // 3
stack.clear();

注意

因为 JavaScript 的类内暂时无法定义私有成员,所以可以在类外访问到存储栈元素的数组 items,这个操作是很危险的。

stack.items; // [1, 2, 3, 4]

这时可以使用闭包和IIFE进行避免,这是一个很无奈的办法:

let Stack = (function () {
// 使用 WeakMap 存储数组(数组存放进栈元素)
let items = new WeakMap();
class Stack {
constructor() {
items.set(this, []);
}
push() {
items.get(this).push(...arguments);
}
// 其他方法
}
return Stack;
})();

let s = new Stack();
// 无法访问到 items
s.items; // undefined

WeakMap: WeakMap是类似Map的键值对集合,但WeakMap的键是弱引用的,只要不存在引用,垃圾回收机制就会回收掉占用的内存,相当于自动删除,而不用手动删除。

用栈解题

思路:

变量start存放有效括号起始下标,maxLen存放最大长度;

栈只存放左括号的下标,遇到左括号,将其下标存入栈中;

遇到右括号,若此时栈为空,跳过本次循环并更新start;若栈不为空,则栈顶元素出栈;

栈顶元素出栈后,若栈为空,则计算当前下标和start的距离,并更新maxLen;

栈顶元素出栈后,若栈不为空,则计算当前下标和栈顶存放的下标的距离,并更新maxLen;

循环遍历直至结束。

function test(str) {
let stack = new Stack();
let start = 0;
let maxLen = 0;

for(let i=0; i<str.length; i++) {
// 如果是左括号,下标入栈
if (str[i] == '(') {
stack.push(i);
} else {
// 如果是右括号
/* 栈内为空,说明本次有效括号匹配已结束,跳过本次循环并更新 start */
if (stack.isEmpty()) {
start = i+1;
continue;
} else {
// 栈内不为空,则出栈一个左括号进行匹配
stack.pop();
// 栈顶元素出栈后,栈为空
if (stack.isEmpty()) {
// 根据当前下标和 start 去更新 maxLen
maxLen = Math.max(maxLen, i-start+1);
} else {
// 栈不为空,根据当前下标和栈顶存放的下标去更新 maxLen
maxLen = Math.max(maxLen, i-stack.peek());
}

}
}
}

return maxLen;
}

test('(()'); // 2
test(')()())'); // 4

您可能感兴趣的文章:

内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: