数据结构与算法学习例题详解
在计算机科学领域，数据结构与算法是非常重要的基础知识。它们是解决问题和优化计算机程序的核心。本文将通过详细解析几个常见的数据结构与算法例题，帮助读者更好地理解和掌握这些知识。
一、数组与链表
数组和链表是常见的数据结构，用于存储和组织数据。数组是一种连续的数据结构，适用于随机访问和快速查元素。链表是一种非连续的数据结构，适用于频繁插入和删除元素的场景。
例题一：反转链表
题目描述：给定一个链表，反转它的所有节点。
解题思路：我们可以利用三个指针分别指向当前节点、前一个节点和下一个节点。通过遍历链表，不断更新指针的指向，即可实现链表的反转。
代码实现：
```python
class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        = next
def reverseList(head):
    prev = None
    curr = head
    while curr:
        temp =
        = prev
        prev = curr
        curr = temp
    return prev
```
例题二：合并两个有序数组
题目描述：给定两个有序数组nums1和nums2，将它们合并成一个有序数组。
解题思路：我们可以利用两个指针分别指向两个数组的末尾，然后从后往前遍历，比较数组中的大小，将较大的元素依次放入新的数组中。
代码实现：
```python
def merge(nums1, m, nums2, n):
    i = m - 1
    j = n - 1
    k = m + n - 1
    while i >= 0 and j >= 0:
        if nums1[i] >= nums2[j]:
            nums1[k] = nums1[i]
            i -= 1
        else:
数组和链表            nums1[k] = nums2[j]
            j -= 1
        k -= 1
    while j >= 0:
        nums1[k] = nums2[j]
        j -= 1
        k -= 1
```
二、栈与队列
栈和队列也是常见的数据结构，用于存储和操作数据。栈是一种先进后出（Last In First Out，LIFO）的结构，而队列是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的结构。
例题三：有效的括号
题目描述：给定一个只包含字符'('、')'、'{'、'}'、'['、']'的字符串，判断字符串中的括号是否有效。
解题思路：我们可以利用栈的特性来解决这个问题。遍历字符串，当遇到左括号时，将其压入栈中；当遇到右括号时，判断栈顶的左括号是否与之匹配，若匹配则弹出栈顶元素，否则返回False。
代码实现：
```python
def isValid(s):
    stack = []
    mapping = {")": "(", "}": "{", "]": "["}
    for char in s:
        if char in mapping:
            top_element = stack.pop() if stack else '#'
            if mapping[char] != top_element:
                return False
        else:
            stack.append(char)
    return not stack
```
例题四：循环队列
题目描述：设计一个循环队列，并实现队列的基本操作。

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