JavaScript数据结构之栈的用法示例

本篇文章给大家带来的内容是关于JavaScript数据结构之栈的用法示例，有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对你有所帮助。

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(); // 1,2,3,4stack.isEmpty(); // falsestack.size(); // 4stack.pop(); // 4stack.peek(); // 3stack.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 itemss.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('(()'); // 2test(')()())'); // 4