JavaScript数据结构之栈实例用法
网络编程 2021-07-04 15:50www.168986.cn编程入门
在本篇文章里长沙网络推广给大家分享了关于JavaScript数据结构之栈实例用法内容,有兴趣的朋友们学习下。
栈
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
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