代码随想录算法训练营第十一天（LeetCode150.逆波兰表达式求值；LeetCode239.滑动窗口最大值；LeetCode347.前K个高频元素）

LeetCode 150. 逆波兰表达式求值

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思路

主要是要理解逆波兰表达式的定义，在理解了逆波兰表达式的定义后，使用栈就可以直接做了。
逆波兰表达式是一种后缀表达式，所谓后缀就是指运算符写在后面。
平常使用的算式则是一种中缀表达式，如 ( 1 + 2 ) * ( 3 + 4 ) 。
该算式的逆波兰表达式写法为 ( ( 1 2 + ) ( 3 4 + ) * ) 。
逆波兰表达式主要有以下两个优点：
1.去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
2.适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到运算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中。

代码

class Solution {public int evalRPN(String[] tokens) {Stack<Integer> stack=new Stack<>();for(String s:tokens){if("+".equals(s)){stack.push(stack.pop()+stack.pop());}else if("-".equals(s)){stack.push(-stack.pop()+stack.pop()); }else if("*".equals(s)){stack.push(stack.pop()*stack.pop());}else  if("/".equals(s)){int temp1=stack.pop();int temp2=stack.pop();stack.push(temp2/temp1);}else{stack.push(Integer.valueOf(s));}}return stack.pop();}
}

LeetCode 239. 滑动窗口最大值

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思路

自己设计一个单调队列，有三个函数 pop 函数、push 函数和 getMaxValue 函数，每次将一个元素 push 进入单调队列，如果单调队列现存的元素全部小于 push 进来的元素，那么单调队列现存的元素全部 pop 出去，同时，如果 push 现存的元素后，单调队列中的元素个数大于 k 的时候，那么也要 pop 元素出去，这样可以保证单调队列队头元素就是我们想要获得的最大值，getMaxValue 函数就是获取单调队列的队头元素。

代码

class MyQueue{Deque<Integer> deque=new LinkedList<>();void poll(int val){if(!deque.isEmpty()&&val==deque.peek()){deque.poll();}}void add(int val){while(!deque.isEmpty()&&val>deque.getLast()){deque.removeLast();}deque.add(val);}int peek(){return deque.peek();}
}
class Solution {public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {if(nums.length==1)return nums;int len=nums.length-k+1;int[] res=new int[len];int num=0;MyQueue myQueue=new MyQueue();for(int i=0;i<k;i++)myQueue.add(nums[i]);res[num++]=myQueue.peek();for(int i=k;i<nums.length;i++){myQueue.poll(nums[i-k]);myQueue.add(nums[i]);res[num++]=myQueue.peek();}return res;}
}

LeetCode 347. 前 k 个高频元素

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思路

首先将数组里面的元素存入一个 Map 键值对中，键是数组的元素，值是数组元素出现的频率。然后设计一个小顶堆，大小被限制为 k，将 Map 键值对存入小顶堆中，对 Map 的值进行小顶堆排序，小顶堆是先弹出频率较小的元素，所以数组存储要倒序存储。

代码

class Solution {public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {Map<Integer,Integer>map=new HashMap<>();for(int num:nums){map.put(num,map.getOrDefault(num,0)+1);}PriorityQueue<int[]> pq=new PriorityQueue<>((pair1,pair2)->pair1[1]-pair2[1]);for(Map.Entry<Integer,Integer>entry:map.entrySet()){if(pq.size()<k)pq.add(new int[]{entry.getKey(),entry.getValue()});else{if(entry.getValue()>pq.peek()[1]){pq.poll();pq.add(new int[]{entry.getKey(),entry.getValue()});}}}int[] ans=new int[k];for(int i=k-1;i>=0;i--)ans[i]=pq.poll()[0];return ans;}
}