2019-11-26 |

022-栈的压入弹出序列

A
B
C
D
答案:

题目描述

输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。

假设压入栈的所有数字均不相等。

例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序,

序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列,

但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。

 

#辅助栈模拟入栈出栈过程

思路:

开辟一个辅助栈,模拟入栈出战过程(假设pa为入栈序列,pb为出战序列)

pa中的元素依次压入辅助栈

新压入的元素与弹出序列的栈底相同,辅助栈弹出,同时pb向上移动

不相同了pa中的元素继续入辅助

  • 如果下一个弹出的数字刚好是栈顶数字,则直接弹出。

  • 若下一个弹出的数字不在栈顶,则把压栈序列中还没有入栈的数字压入辅助栈,直到把下一个需要弹出的数字压入栈顶为止。

  • 若所有的数字都压入栈了仍没有找到下一个弹出的数字,则表明该序列不可能滴一个弹出序列。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <vector>

using namespace std;

//  调试开关
#define __tmain main

#ifdef __tmain

#define debug cout

#else

#define debug 0 && cout

#endif // __tmain


class Solution
{
public:
    bool IsPopOrder(vector<int> pushV,vector<int> popV)
    {

        if(pushV.size( ) == 0 || popV.size( ) == 0)
        {
            return false;
        }
        stack<int> s;
        int push, pop;

        s.push(pushV[0]);
        debug <<"push" <<pushV[0] <<endl;

        for(push = 0, pop = 0;
            push < pushV.size() && pop < popV.size( );)
        {
            if(s.empty( ) != true && s.top( ) == popV[pop])        //  当前栈顶元素正好是出栈序列中的元素
            {
                debug <<"pop"<<popV[pop] <<endl;
                // 模拟出栈的过程
                s.pop( );
                pop++;
            }
            else
            {

                //  模拟入栈的过程
                s.push(pushV[++push]);
                debug <<"push" <<pushV[push] <<endl;

            }
        }
        if(s.empty( ) == true)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }




    }
};

int __tmain( )
{
	int nPush[5] = {1,2,3,4,5};
	int nPop1[5] = {4,5,3,2,1};
	int nPop2[5] = {4,3,5,1,2};
    int nPop3[5] = {5,4,3,2,1};
	int nPop4[5] = {4,5,2,3,1};

	Solution solu;

	cout <<solu.IsPopOrder(vector<int>(nPush, nPush + 5), vector<int>(nPop1, nPop1 + 5)) << endl;
	cout <<solu.IsPopOrder(vector<int>(nPush, nPush + 5), vector<int>(nPop2, nPop2 + 5)) << endl;
	cout <<solu.IsPopOrder(vector<int>(nPush, nPush + 5), vector<int>(nPop3, nPop3 + 5)) << endl;
	cout <<solu.IsPopOrder(vector<int>(nPush, nPush + 5), vector<int>(nPop4, nPop4 + 5)) << endl;

	return 0;
}

我们这里用了一个辅助栈来模拟出栈入栈的过程,思路很简单很清晰,但是又没有可以优化的地方么

#用PushV入栈序列作为辅助栈

其实由于当前栈的动作是肯定超不出pushV序列的,因此我们可以直接用PushV入栈序列作为我们的模拟栈,而用top去维护入栈出栈的操作

这种方法时间复杂度$O(n)$,空间复杂度$O(1)$,但是要修改输入参数PushV的值

class Solution
{
public:
    bool IsPopOrder(vector<int> pushV,vector<int> popV)
    {
        if(pushV.size( ) == 0 || popV.size( ) == 0)
        {
            return false;
        }
        int top = -1, push = 0, pop = 0;

        ++top;
        debug <<"push" <<pushV[top] <<endl;


        while(push < pushV.size() && pop < popV.size( ))
        {
            if(top != -1 && pushV[top] == popV[pop])        //  当前栈顶元素正好是出栈序列中的元素
            {
                debug <<"pop"<<popV[pop] <<endl;
                // 模拟出栈的过程
                top--;
                pop++;
            }
            else
            {

                //  模拟入栈的过程
                pushV[++top] = pushV[++push];
                debug <<"push" <<pushV[push] <<endl;

            }
        }
        debug <<top <<push <<pop <<endl;
        return (top == -1);
    }
};

或者直接使用

class Solution
{
public:
    bool IsPopOrder(vector<int> pushV,vector<int> popV)
    {
        if(pushV.empty( ) || popV.empty( ) || pushV.size( )!= popV.size( ))
        {
            return false;
        }

        for(int i = 0;i < pushV.size();)
        {
            if(pushV[i] == popV[0])
            {
                pushV.erase(pushV.begin( ) + i);
                popV.erase(popV.begin( ));
                i--;                                // 模拟出栈
            }
            else
            {
                i++;                                //  模拟入栈
            }
        }

        return pushV.empty( );
    }

};

#发现规律

这个是看到的别人的做法

不一样的思路:

  1. 我先取出pop序列的第一个(比如pop【3,2,4,5,1】),在push序列中找到这个位置,push【1,2,3,4,5】,

  2. 此时我们找到了3的位置.那么下一个pop的数字(此时的数字是2)必然是,push中3的前一个数字,或者后面的数字。否则返回False 如此循环直到最后,判断长度相等,就是弹出序列。否则返回False.

# -*- coding:utf-8-*-

classSolution:

    def IsPopOrder(self, pushV, popV):

        # write code here

        iflen(pushV) != len(popV):

            returnFalse

        elif len(pushV) ==0:

            returnFalse

        x = popV[0]

        ifx not in pushV:

            returnFalse

        fori in range(len(popV)):

            position = pushV.index(popV[i])

            iflen(pushV) ==1:

                ifpushV[0] == popV[i]:

                    returnTrue

            try:

                ifpopV[i+1] == pushV[position-1]:

                    pushV.remove(pushV[position])

                elif popV[i+1] in pushV[position:]:

                    pushV.remove(pushV[position])

                else:

                    returnFalse

            except IndexError:

                returnFalse

        else:

            returnTrue


解释:
剑指offer

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