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algo03 栈与队列 — exercise.py 练习指南

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练习目标

通过四个递进任务掌握栈和队列的核心实现与经典应用。

任务清单

任务1：补全循环队列

实现 CircularQueue.enqueue() 和 dequeue()。

关键：使用取模运算实现循环：rear = (rear + 1) % capacity。

判空/判满机制：牺牲一个位置。capacity 参数是用户期望的容量，实际分配 capacity + 1 个位置。

任务2：实现最小栈（Min Stack）

核心技巧：维护两个栈：

• main_stack：正常存元素
• min_stack：栈顶始终是当前状态下的最小值

push(x) 时：只有当 x <= min_stack[-1] 才将 x 压入 min_stack。 pop() 时：弹出元素若等于 min_stack[-1]，也弹出 min_stack。

任务3：每日温度（单调栈）

使用单调递减栈解决 LeetCode 739：

对于 temperatures[i]：
  只要栈顶温度 < 当前温度 → 弹出栈顶，answer[栈顶] = i - 栈顶
  将 i 入栈

任务4（Bonus）：支持多位数的 Shunting-yard

针对空格分隔的 token 实现中缀转后缀。

示例："12 + 34 * 5" → 分割为 ["12", "+", "34", "*", "5"] → "12 34 5 * +"

验证

cd docs/algorithms/basics/stack-queue/code
python exercise.py

预期：四任务全部 ✅ 通过，🎉 所有练习已完成！

源码位置

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docs/algorithms/basics/stack-queue/code/exercise.py