摘要：二實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧，并實(shí)現(xiàn)下面方法添加一個(gè)新元素到棧頂。移除棧頂?shù)脑兀瑫r(shí)返回被移除的元素。十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制請(qǐng)輸入正確的數(shù)值方法簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)下面這個(gè)方法，其實(shí)不太好，因?yàn)闆]有怎么用到這次要練習(xí)的棧方法，哈哈。

最近公司內(nèi)部在開始做前端技術(shù)的技術(shù)分享，每周一個(gè)主題的 每周一練，以基礎(chǔ)知識(shí)為主，感覺挺棒的，跟著團(tuán)隊(duì)的大佬們學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)一些知識(shí)，新人也可以多學(xué)習(xí)一些知識(shí)，也把團(tuán)隊(duì)內(nèi)部學(xué)習(xí)氛圍營造起來。

我接下來會(huì)開始把每周一練的題目和知識(shí)整理一下，便于思考和鞏固，就像今天這篇開始。

學(xué)習(xí)的道路，很漫長，要堅(jiān)持，希望大家都能掌握自己喜歡的技術(shù)，和自己需要的技術(shù)。

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本周練習(xí)內(nèi)容：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 —— Stack

這些都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，一部分方法是團(tuán)隊(duì)其他成員實(shí)現(xiàn)的，一部分我自己做的，有什么其他實(shí)現(xiàn)方法或錯(cuò)誤，歡迎各位大佬指點(diǎn)，感謝。

棧( stack )又稱堆棧，是一種后進(jìn)先出的有序集合，其中一端為棧頂，另一端為棧底，添加元素（稱為壓棧/入棧或進(jìn)棧）時(shí)，將新元素壓入棧頂，刪除元素（稱為出棧或退棧）時(shí)，將棧底元素刪除并返回被刪除元素。

特點(diǎn)：先進(jìn)后出，后進(jìn)先出。

例子：一疊書、一疊盤子。

push(element)：添加一個(gè)新元素到棧頂。

pop()：移除棧頂?shù)脑兀瑫r(shí)返回被移除的元素。

peek()：返回棧頂?shù)脑兀粚?duì)棧做任何修改 (這個(gè)方法不會(huì)移除棧頂?shù)脑兀瑑H僅返回它)。

isEmpty()：如果棧沒有任何元素就返回 true，否則返回 false。

clear()：移除棧里面的所有元素。

size()：返回棧里的元素個(gè)數(shù)。這個(gè)方法與數(shù)組的 length 屬性類似。

方法1：ES6實(shí)現(xiàn)

class Stack {
    constructor (){
        this.items = []
    }
    push( element ){
        this.items.push(element)
    }
    pop(){
        return this.items.pop()
    }
    peek(){
        return this.items[this.items.length - 1]
    }
    isEmpty(){
        return this.items.length === 0
    }
    clear(){
        this.items = []
    }
    size(){
        return this.items.length
    }
}

上面實(shí)現(xiàn)的方式雖然簡(jiǎn)單，但是內(nèi)部 items 屬性是公共的，為了滿足面向?qū)ο笞兂伤接行缘脑瓌t，我們應(yīng)該讓 items 作為私有屬性，因此我們可以使用 ES6 中 Symbol 或 WeakMap 來實(shí)現(xiàn)：

方法2：使用 ES6 的 Symbol 基本數(shù)據(jù)類型實(shí)現(xiàn)
知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)：ES6 中的 Symbol 介紹

const _items = Symbol()
class Stack {
    constructor (){
        this[_items] = []
    }
    push (element){
        this[_items].push(element)
    }
    // 剩下方法和第一種實(shí)現(xiàn)的差不多，這里省略
    // 只要把前面方法中的 this.items 更改為 this[_items]
}

方法3：使用 ES6 的 WeakMap 實(shí)現(xiàn)
知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)：ES6 中的 WeakMap 介紹

const items = new WeakMap()
class Stack {
    constructor (){
        items.set(this, [])
    }
    push (element){
        let item = items.get(this)
        item.push(element)
    }
    // 剩下方法和第一種實(shí)現(xiàn)的差不多，這里省略
    // 只要把前面方法中的獲取 this.items 的方式，更改為 items.get(this) 獲取
}

題目意思很簡(jiǎn)單，就是十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制，但是在實(shí)際工作開發(fā)中，我們更愿意實(shí)現(xiàn)的是任意進(jìn)制轉(zhuǎn)任意進(jìn)制，不過呢，我們還是以解決問題為首要目標(biāo)呀。

當(dāng)然，業(yè)務(wù)需求可以直接使用 toString(2) 方法，但是為了練習(xí)，咱還是不這么用咯。

方法1：使用前面定義的 Stack 類
這里使用前面題目中定義的 Stack 類。

/**
 * 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制
 * @param {Number} bit 
 */
function bitset (bit){
    if(bit == 0) return "0"
    if(!/^[0-9]+.?[0-9]*$/.test(bit)){
        return new Error("請(qǐng)輸入正確的數(shù)值！")
    }

    let stack = new Stack(), result = ""
    while (bit > 0){
        stack.push(bit % 2)
        bit = Math.floor(bit / 2)
    }
    while (!stack.isEmpty()){
        result += stack.pop().toString()
    }
    return result

}

方法2：簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
下面這個(gè)方法，其實(shí)不太好，因?yàn)闆]有怎么用到這次要練習(xí)的棧方法，哈哈。

/**
 * 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制
 * @param {Number} bit 
 */
function bitset (bit){
    if(bit == 0) return "0"
    if(!/^[0-9]+.?[0-9]*$/.test(bit)){
        return new Error("請(qǐng)輸入正確的數(shù)值！")
    }

    let arr = []
    while(bit > 0){
        arr.push(bit % 2)
        bit = Math.floor(bit / 2)
    }
    return arr.reverse().join("")
}

另外可以參考：wikiHow - 從十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。

主要目的就是：該函數(shù)接收一個(gè)圓括號(hào)字符串，判斷里面的括號(hào)順序是否有效，如果有效則返回 true 反之 false。
如：

( -> false

() -> true

(() -> false

()) -> false

()) -> false

(((()()))()) -> true

這個(gè)題目實(shí)現(xiàn)的主要方法是：遍歷字符串，先排除錯(cuò)誤情況，然后將 ( 入棧保存，將 ) 入棧匹配前一個(gè)元素是否是 ( ，如果是，則 pop() 前一個(gè)元素 (，如果不是，則 push() 這個(gè) ) 入棧，最終查看棧是否為空，若是則檢驗(yàn)成功，否則失敗。

方法1：使用前面定義的 Stack 類
這里使用前面題目中定義的 Stack 類。

/**
 * 檢驗(yàn)圓括號(hào)順序的有效性
 * @param {String} str 
 */
function validParentheses (str){
    if(!str || str.length === 0 || str[0] === ")") return false

    let stack = new Stack()
    str.split("").forEach(char => {
        let status = stack.peek() === "(" && char === ")"
        status ? stack.pop() : stack.push(char)
    })
    return stack.isEmpty()
}

方法2：出入棧操作

/**
 * 檢驗(yàn)圓括號(hào)順序的有效性
 * @param {String} str 
 */
function validParentheses (str){
    if(!str || str.length === 0 || str[0] === ")") return false

    let arr = []
    for(let i = 0; i < str.length ; i++){
        str[i] === "(" ? arr.push(str[i]) : arr.pop()
    }
    return arr.length === 0
}

使用示例如下：

let stack = new Stack();
stack.push(3);
console.log("After push 3, Min item is", stack.min());
stack.push(4);
console.log("After push 4, Min item is", stack.min());
stack.push(2);
console.log("After push 2, Min item is", stack.min());
stack.push(1);
console.log("After push 1, Min item is", stack.min());
stack.pop();
console.log("After pop, Min item is", stack.min());
stack.pop();
console.log("After pop, Min item is", stack.min());
stack.push(0);
console.log("After push 0, Min item is", stack.min());

提示：利用輔助棧（Web 端可利用數(shù)組），每次對(duì)棧 push/pop 元素時(shí)，也同時(shí)更新輔助棧（存儲(chǔ)最小元素的位置）

方法1：小操作

class Stack {
  constructor() {
    this.items = [];
    this.minIndexStack = [];
  }

  push(element) {
    this.items.push(element);
    let minLen = this.minIndexStack.length;
    let minItemIndex = this.minIndexStack[minLen - 1];
    if(minLen === 0 || this.items[minItemIndex] > item) {
      this.minIndexStack.push(this.items.length - 1);
    } else {
      this.minIndexStack.push(minItemIndex);
    }
  }

  pop() {
    this.minIndexStack.pop();
    return this.items.pop();
  }
  
  min() {
    let len = this.minIndexStack.length;
    return (len > 0 && this.items[this.minIndexStack[len - 1]]) || 0;
  }

  peek() {
    return this.items[this.items.length - 1];
  }
  
  // 省略其它方法
}

方法2：與方法1中push實(shí)現(xiàn)的差異

class Stack {
    constructor (){
        this.items = [] // 數(shù)據(jù)棧
        this.arr = []   // 輔助棧
    }
    push( element ){
        this.items.push(element)
        let min = Math.min(...this.items)
        this.arr.push( min === element ? this.size() - 1 : 0)
    }
    pop(){
        this.arr.pop()
        return this.items.pop()
    }
    peek(){
        return this.items[this.items.length - 1]
    }
    isEmpty(){
        return this.items.length === 1
    }
    clear(){
        this.items = []
    }
    size(){
        return this.items.length
    }
    min (){
        let last = this.arr[this.arr.length - 1]
        return this.items[last]
    }
}

下周將練習(xí)隊(duì)列（Queue） 的題目，開始翻起算法書籍學(xué)習(xí)咯。