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怎么用swift语言实现有效括号的判断

这篇文章主要介绍了怎么用swift语言实现有效括号的判断的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇怎么用swift语言实现有效括号的判断文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

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1.开篇问题：有效的括号[1]

怎么用swift语言实现有效括号的判断

假如现在要你来解这道题，你会想到怎样的解法了？

这就要用到我们今天要讲的“栈”这种数据结构。带着这个问题，我们来学习今天的内容。

2.如何理解“栈”？

    关于栈，有一个非常贴切的游戏--汉诺塔。玩这个游戏的时候，我们都是从下往上一个一个放；取的时候，我们也是从上往下一个一个地依次取，不能从中间任意抽出。后进者先出，先进者后出，这就是典型的“栈”结构。
   
 从栈的操作特性上来看，栈是一种“操作受限”的线性表，只允许在一端插入和删除数据。
栈的定义[2]：  
 
     栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

3.如何实现栈

    从刚才栈的定义里，我们可以看出，栈主要包含两个操作，入栈和出栈，也就是在栈顶插入一个数据和从栈顶删除一个数据。理解了栈的定义之后，我们来看一看如何用代码实现一个栈。
  【本文使用    swift  语言来编写代码，读者朋友们不要因为编程语言不同而有畏难情绪，重要的是思维和逻辑，语言只是表达方式。你可以用你自己熟悉的语言来表达你的逻辑，可以先试着写一写】
Talking is cheap，show you the code.
  
class Stack {
   //初始化数组
   var datas = [Int]()
   //出栈操作
   func pop() -> Int? {
       return datas.popLast()
   }
   //入栈操作
   func push(obj: Int) {
       datas.append(obj)
   }
   //栈顶对象
   func top() -> Int? {
       return datas.last
   }
}

4.栈在实际开发过程中的应用

  • 栈在函数调用中的应用

  
  
  
func calculate() {
   let a = 3
   let b = 5
   var result = 0
   result = add(x: a, y: b)
   print(result)
}

func add(x: Int, y: Int) -> Int {
   var sum= 0
   sum = x + y
   return sum
}

  
  
  
    从代码中我们可以看出，calculate() 函数调用了 add() 函数，传入临时变量a和b，获取计算结果，最后打印 result 的值。
    为了让你清晰地看到这个过程对应的函数栈里出栈、入栈的操作，我画了一张图。图中显示的是，在执行到 add() 函数时，函数调用栈的情况。  

  • 递归

    在算法中，经常会使用的一个思想就是递归思想。很著名的就是斐波那契数列  [3]
F(0) =0，
F(1) =1，
F(n) = F(n-1)+F(n-2)（n≥2，n∈N*）
计算  F(n)  时需要先计算  F(n-1)  和  F(n-2)  
计算  F(n-1)  时需要先计算  F(n-2)  和  F(n-3)  
计算  F(n-2)  时需要先计算  F(n-2)  和  F(n-3)  
 ···
最后的效果是，会有很多中间值压入栈中，这也是为什么，当  n  很大的时候，会非常消耗内存。所以在实际的开发中，掌握这些底层的开发基础，会有助你选择合适的技术方案。

5.概念区分：数据结构堆栈 VS 内存中的堆栈

    在学习计算机基础的时候，我们知道内存中有栈区和堆区。那它与数据结构中的堆栈有什么区别了，它们是同一个概念吗？
    内存中的堆栈和数据结构堆栈不是一个概念，可以说内存中的堆栈是真实存在的物理区，数据结构中的堆栈是抽象的数据存储结构。
    内存空间在逻辑上分为三部分：代码区、静态数据区和动态数据区，动态数据区又分为栈区和堆区。
    代码区：存储方法体的二进制代码。高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）、低级调度（进程调度）控制代码区执行代码的切换。
    静态数据区：存储全局变量、静态变量、常量，常量包括final修饰的常量和String常量。系统自动分配和回收。
    栈区：存储运行方法的形参、局部变量、返回值。由系统自动分配和回收。
    堆区：new一个对象的引用或地址存储在栈区，指向该对象存储在堆区中的真实数据。

6.解答开篇

    好了，我想现在你已经完全理解了栈的概念。我们再回来看看开篇的思考题，如何实现有效括号的判断？其实使用栈的思想就可以非常完美的解决这个问题。
我们开始分析：
  • 1.如果开始就是右括号 )、]、} ，很明显不合法，直接返回false
  • 2.如果是左括号  (、[、{ ，就压栈。如果是右括号 )、]、} ，在stack有值的情况下与栈顶元素匹配，匹配通过则栈顶元素出栈，否则直接返回false。
下面是  swift  解题的实现代码
  
  
  
class Solution {
     
   func isValid(_ s: String) -> Bool {
       
       if s.count == 0  { return false }
       var stack = [String]()
       let dict: [String:String] = ["(":")","[":"]","{":"}"]
       
       for c in s {
           if dict.keys.contains(c.description) {
               stack.append(c.description) //如果是左括号就入栈
           }else {
               if stack.count > 0 && c.description == dict[stack.last!] { //如果是右括号，并且匹配就出栈
                   stack.removeLast()
               }else {
                   return false
               }
           }
       }
       return stack.count == 0
   }
}

  
  
  
在LeetCode上也有很多种语言的解法，这里分享一个python  [4]  的解法

关于“怎么用swift语言实现有效括号的判断”这篇文章的内容就介绍到这里，感谢各位的阅读！相信大家对“怎么用swift语言实现有效括号的判断”知识都有一定的了解，大家如果还想学习更多知识，欢迎关注创新互联行业资讯频道。


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