如何使用Java的Stack類解決實際問題

Java的Stack類是一個后進先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通常用于解決需要按照插入順序逆序訪問元素的問題。以下是一些使用Java Stack類解決實際問題的示例：

1. 括號匹配：檢查一個字符串中的括號是否正確匹配?？梢允褂脙蓚€棧來實現(xiàn)：一個用于存儲左括號，另一個用于存儲右括號。遍歷字符串時，遇到左括號則壓入左括號棧，遇到右括號則從右括號棧中彈出一個元素（如果棧為空，則說明沒有匹配的左括號）。最后，如果右括號棧為空，則說明所有括號都已正確匹配。
2. 函數(shù)調(diào)用棧：在編程語言中，函數(shù)調(diào)用通常涉及一個調(diào)用棧，用于跟蹤當前函數(shù)的調(diào)用順序和返回地址。當一個函數(shù)被調(diào)用時，其返回地址和參數(shù)被壓入調(diào)用棧中。當該函數(shù)返回時，這些信息從棧中彈出，以便恢復(fù)調(diào)用者的狀態(tài)。
3. 表達式求值：使用?？梢越鉀Q簡單的算術(shù)表達式求值問題，例如計算后綴表達式（逆波蘭表示法）。在這種情況下，操作數(shù)被壓入棧中，而運算符則從右到左與棧頂?shù)牟僮鲾?shù)進行計算。
4. 撤銷操作：在許多應(yīng)用程序中，如文本編輯器或繪圖程序，撤銷操作是常見的功能?？梢允褂靡粋€棧來跟蹤用戶的操作，每次執(zhí)行操作時都將其壓入棧中。當用戶執(zhí)行撤銷操作時，可以從棧頂彈出一個操作并執(zhí)行其逆操作。
5. 深度優(yōu)先搜索（DFS）：在圖論和樹結(jié)構(gòu)中，深度優(yōu)先搜索是一種遍歷算法?？梢允褂脙蓚€棧來實現(xiàn)DFS：一個用于存儲當前路徑上的節(jié)點，另一個用于存儲待訪問的節(jié)點。從根節(jié)點開始，將其壓入當前路徑棧中，并將其標記為已訪問。然后，不斷從當前路徑棧中彈出一個節(jié)點，并將其所有未訪問的鄰居節(jié)點壓入待訪問節(jié)點棧中。重復(fù)此過程，直到所有節(jié)點都被訪問過。

以下是一個簡單的Java代碼示例，演示如何使用Stack類來解決括號匹配問題：

import java.util.Stack;

public class BracketMatcher {
    public static boolean isMatching(String s) {
        Stack<Character> leftBrackets = new Stack<>();
        Stack<Character> rightBrackets = new Stack<>();

        for (char c : s.toCharArray()) {
            if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
                leftBrackets.push(c);
            } else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {
                if (leftBrackets.isEmpty()) {
                    return false;
                }
                char left = leftBrackets.pop();
                if ((c == ')' && left != '(') || (c == ']' && left != '[') || (c == '}' && left != '{')) {
                    return false;
                }
            }
        }

        return leftBrackets.isEmpty();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "()[]{}";
        String s2 = "(]";
        String s3 = "{[()]}";
        System.out.println(isMatching(s1)); // true
        System.out.println(isMatching(s2)); // false
        System.out.println(isMatching(s3)); // true
    }
}

這個示例中的isMatching方法接受一個字符串作為輸入，并使用兩個棧來檢查該字符串中的括號是否匹配。如果所有括號都匹配，則返回true；否則返回false。