栈

一.题目列表
1.下一个更大元素 I
题目描述：
给定两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，其中nums1 是 nums2 的子集。找到 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。
nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在，对应位置输出 -1 。

示例：
输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出: [-1,3,-1]
解释:
对于num1中的数字4，你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字，因此输出 -1。
对于num1中的数字1，第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3。
对于num1中的数字2，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1。

题解：
先对nums2中的每一个元素都找出比它大的值，用hashmap存储该数据，然后根据nums1中的数字顺序输出该值。定义一个栈，对nums2进行循环遍历，while栈不为空并且nums2[i]＞栈顶元素，就将该元素和nums[2]的值放入hashmap。然后将nums2[i]入栈。循环结束后若栈不为空，则栈中与元素对应的hashmap都为-1.

2.下一个更大元素 Ⅱ
题目描述：
给定一个循环数组（最后一个元素的下一个元素是数组的第一个元素），输出每个元素的下一个更大元素。数字 x 的下一个更大的元素是按数组遍历顺序，这个数字之后的第一个比它更大的数，这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在，则输出 -1。

示例：
输入: [1,2,1]
输出: [2,-1,2]
解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2；
数字 2 找不到下一个更大的数；
第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索，结果也是 2。

题解：
对nums中的每一个元素都找出比它大的值，用hashmap存储该数据。定义一个栈，对nums2*2进行循环遍历，当栈不为空并且nums2[i%nums.length()]＞栈顶元素，如果hashmap中没有该nums[i]的值，就将该元素和nums[i%nums.length()]的值放入hashmap，。如果不是，则将nums2[i]入栈。循环结束后若栈不为空且hashmap中没有该元素，则栈中与元素对应的hashmap都为-1。
优化：可以省略hashmap直接定义一个数组，将res的所有值初始化为-1。如果小，则res[stack.pop()]=nums[i]。然后将i%num.length()入栈。

3.删除最外层的括号

题目描述：
有效括号字符串为空 ("")、"(" + A + “)” 或 A + B，其中 A 和 B 都是有效的括号字符串，+ 代表字符串的连接。例如，""，"()"，"(())()" 和 “(()(()))” 都是有效的括号字符串。
如果有效字符串 S 非空，且不存在将其拆分为 S = A+B 的方法，我们称其为原语（primitive），其中 A 和 B 都是非空有效括号字符串。
给出一个非空有效字符串 S，考虑将其进行原语化分解，使得：S = P_1 + P_2 + … + P_k，其中 P_i 是有效括号字符串原语。
对 S 进行原语化分解，删除分解中每个原语字符串的最外层括号，返回 S 。

示例：
输入："(()())(())"
输出："()()()"
解释：
输入字符串为 “(()())(())”，原语化分解得到 “(()())” + “(())”，
删除每个部分中的最外层括号后得到 “()()” + “()” = “()()()”。

题解：
定义一个辅助栈和一个字符串，对string进行循环遍历，当为"("，若栈不为空，则加入str。然后入栈。当为")"，先将栈顶元素出栈，若栈不为空，则加入str。

4.包含min函数的栈
题目描述：
定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

示例：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.min(); --> 返回 -2.

题解：
定义一个栈和一个辅助栈，当压入元素比辅助栈栈顶小或者辅助栈为空，则将其加入辅助栈中，出栈时的值若==min则将辅助栈也出栈。

5.逆波兰表达式求值
题目描述：
有效的运算符包括 +, -, *, / 。每个运算对象可以是整数，也可以是另一个逆波兰表达式。

示例：
输入: [“2”, “1”, “+”, “3”, “*”]
输出: 9
解释: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

题解：

6..删除字符串中的所有相邻重复项
题目描述：
给出由小写字母组成的字符串 S，重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母，并删除它们。
在 S 上反复执行重复项删除操作，直到无法继续删除。
在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。

示例：
输入：“abbaca”
输出：“ca”
解释：
例如，在 “abbaca” 中，我们可以删除 “bb” 由于两字母相邻且相同，这是此时唯一可以执行删除操作的重复项。之后我们得到字符串 “aaca”，其中又只有 “aa” 可以执行重复项删除操作，所以最后的字符串为 “ca”。

题解：

7.每日温度
题目描述：
请根据每日 气温 列表，重新生成一个列表。对应位置的输出为：要想观测到更高的气温，至少需要等待的天数。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。

示例：
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。

题解：
入栈的变为列表下标

8.用两个栈实现队列
题目描述：
用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例：
输入：
[“CQueue”,“appendTail”,“deleteHead”,“deleteHead”]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

题解：

二.相关语法及用法
单调栈
stack.pop() stack.peek() stack.push()
最小栈
链栈

队列

一.题目列表
1.字符串解码
题目描述：
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。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。

示例：
输入：s = “3[a]2[bc]”
输出：“aaabcbc”

题解：定义一个string类型的链表，从前往后遍历字符串，首先定义一个方法得到多位数字的值，加入链表。当字符串中当前的值为"[“或者字母时，将其加入链表。定义一个子串，当目前值不为”[“时，将其加入字串，并且从链表中删除。然后该将字串反转，从链表中删除”["。定义一个stringbuffer，将反转后的字串重复数字次数加入stringbuffer，然后输出string。

2.滑动窗口的最大值
题目描述：
给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。

示例：
输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
输出: [3,3,5,5,6,7]
解释:
滑动窗口的位置 最大值

---

[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7

题解：
滑动窗口，定义一个队列和一个整数数组。定义左边界i和有边界j。若对手元素等于被删除元素则队首元素出队。当队不为空且队尾的值小于当前要加入的值，则删除。加入当前值，输出当前队首到数组。

3.最近的请求次数
题目描述：
写一个 RecentCounter 类来计算最近的请求。
它只有一个方法：ping(int t)，其中 t 代表以毫秒为单位的某个时间。
返回从 3000 毫秒前到现在的 ping 数。
任何处于 [t - 3000, t] 时间范围之内的 ping 都将会被计算在内，包括当前（指 t 时刻）的 ping。
保证每次对 ping 的调用都使用比之前更大的 t 值。

示例：
输入：inputs = [“RecentCounter”,“ping”,“ping”,“ping”,“ping”], inputs = [[],[1],[100],[3001],[3002]]
输出：[null,1,2,3,3]

题解：

4.任务调度器
题目描述：
给定一个用字符数组表示的 CPU 需要执行的任务列表。其中包含使用大写的 A - Z 字母表示的26 种不同种类的任务。任务可以以任意顺序执行，并且每个任务都可以在 1 个单位时间内执行完。CPU 在任何一个单位时间内都可以执行一个任务，或者在待命状态。
然而，两个相同种类的任务之间必须有长度为 n 的冷却时间，因此至少有连续 n 个单位时间内 CPU 在执行不同的任务，或者在待命状态。
你需要计算完成所有任务所需要的最短时间。

示例：
输入：tasks = [“A”,“A”,“A”,“B”,“B”,“B”], n = 2
输出：8
解释：A -> B -> (待命) -> A -> B -> (待命) -> A -> B.
在本示例中，两个相同类型任务之间必须间隔长度为 n = 2 的冷却时间，而执行一个任务只需要一个单位时间，所以中间出现了（待命）状态。

题解：
定义一个数组保存26个字母的个数，定义一个优先队列，将其按个数多少从高到低排序。每次从高到底挑选n+1个字母，加入一个队列并计算时间，若其中的个数小于一，则将这个数移除，如果优先队列为空零时数组中的元素为零，则返回时间。

5.第 k 个数
题目描述：
有些数的素因子只有 3，5，7，请设计一个算法找出第 k 个数。注意，不是必须有这些素因子，而是必须不包含其他的素因子。例如，前几个数按顺序应该是 1，3，5，7，9，15，21。

示例：
输入: k = 5
输出: 9

题解：
定义一个优先队列，先加入1，定义一个hashset没有重复值。然后将队首元素加入hashset，将该值*3/*5/7分别加入优先队列。如果list的size==k，则返回该值。

6.设计循环队列
题目描述：
设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。
你的实现应该支持如下操作：
MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
isFull(): 检查循环队列是否已满。

示例：
MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为
circularQueue.enQueue(1); // 返回 true
circularQueue.enQueue(2); // 返回 true
circularQueue.enQueue(3); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 false，队列已满
circularQueue.Rear(); // 返回 3
circularQueue.isFull(); // 返回 true
circularQueue.deQueue(); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 true
circularQueue.Rear(); // 返回 4

题解：

7.设计循环双端队列
题目描述：
设计实现双端队列。
你的实现需要支持以下操作：
MyCircularDeque(k)：构造函数,双端队列的大小为k。
insertFront()：将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true。
insertLast()：将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true。
deleteFront()：从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true。
deleteLast()：从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true。
getFront()：从双端队列头部获得一个元素。如果双端队列为空，返回 -1。
getRear()：获得双端队列的最后一个元素。 如果双端队列为空，返回 -1。
isEmpty()：检查双端队列是否为空。
isFull()：检查双端队列是否满了。

示例：
MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为
circularDeque.insertLast(1); // 返回 true
circularDeque.insertLast(2); // 返回 true
circularDeque.insertFront(3); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 已经满了，返回 false
circularDeque.getRear(); // 返回 2
circularDeque.isFull(); // 返回 true
circularDeque.deleteLast(); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 返回 true
circularDeque.getFront(); // 返回 4

题解：
每个节点不仅指向下一个节点也指向前一个结点。

二.相关语法及用法
LinkedList stk = new LinkedList();
stk.addLast();
stk.removeLast()
PriorityQueue PriorityQueue = new PriorityQueue<>();

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