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【牛客刷题 - 算法】2- 算法入门 - 栈的压入、弹出序列

作者:清风莫追
  • 2022 年 10 月 02 日
    湖南
  • 本文字数:1580 字

    阅读完需:约 5 分钟

前言

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1. 题目描述

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可能为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列是某栈的压入顺序,序列是该压栈序列对应的一个弹出序列,但就不可能是该压栈序列的弹出序列。






示例 1


输入:[1,2,3,4,5],[4,5,3,2,1]返回值:true 说明:可以通过 push(1)=>push(2)=>push(3)=>push(4)=>pop()=>push(5)=>pop()=>pop()=>pop()=>pop()这样的顺序得到[4,5,3,2,1]这个序列,返回 true


示例 2


输入:[1,2,3,4,5],[4,3,5,1,2]返回值:false 说明:由于是[1,2,3,4,5]的压入顺序,[4,3,5,1,2]的弹出顺序,要求 4,3,5 必须在 1,2 前压入,且 1,2 不能弹出,但是这样压入的顺序,1 又不能在 2 之前弹出,所以无法形成的,返回 false

2. 思路一:递归,借鉴树的三序遍历

通过判断能否画出一颗树,来判断两个序列是否匹配


  • 起初看到这个题目我还有点懵,但我很快就联想到了递归的方法,进而想起了关于的三序遍历中有这样一个问题:==已知树的中序后序遍历序列,求前序遍历序列==。它们是怎么联系起来的呢?接下来我们以前面的第一个示例,来解释一下。



  • 从最先弹出的开始看,我们可以把压入序列切割成个部分:1)在 4 之前压入的序列 2)43)在 4 之后压入的序列那么就可以形成一个递归结构,因为 4 前后的两个序列仍然可以这样划分为 3 个部分,直至只有一个元素而不可划分为止。

  • 然后,我就不可抑制得想起了二叉树 (不要问我为什么,问就是掉了两根头发)

  • 并且不难发现,将弹出序列倒过来,就刚好可以和压入序列对应,前者作为树的后序遍历序列,而后者作为中序遍历序列后序遍历中序遍历==我们可以画出一棵这样的二叉树来表示前面的递归结构==:

  • 为什么要画出一颗树呢?还是回到我们的题:判断栈的压入、弹出序列是否可能匹配我们可以设计这样一个判定:==如果通过栈的压入、弹出两个序列,可以成功画出一颗二叉树,那么这两个序列是可以匹配的==


感觉突然就和树联系起来了,比较有趣,因此记录一下。但仅仅是解决这个栈的问题,还有更棒的方法。

2. 思路二:辅助栈

作为一个关于栈的问题,真正用到栈才正常


  • 设压入序列为push,弹出序列为pop,使用的辅助栈为stack


算法过程:


  1. push的第一个元素开始遍历,将一个元素压入stack

  2. 尝试匹配stack的栈顶元素,与pop还未成功匹配的首个元素 1)若元素相同,则在stack中弹出该元素,且该元素在pop中作为已成功匹配的元素。然后重复匹配操作。 2)若元素不同,则停止匹配

  3. push中元素全部入栈后,栈为空,则两个序列匹配


(也可以试试看这篇题解,里面有过程图

实现代码

 /** * @param pushV int整型一维数组  * @param pushVLen int pushV数组长度 * @param popV int整型一维数组  * @param popVLen int popV数组长度 * @return bool布尔型 */bool IsPopOrder(int* pushV, int pushVLen, int* popV, int popVLen ) {    int stack[1001] = {};    //辅助栈    int top = -1;    //栈顶指针    int i, j;    //i迭代push,j迭代pop    for(i = 0, j = 0; i < pushVLen; i++){        stack[++top] = pushV[i];        while(top != -1 && stack[top] == popV[j]){            j++;            stack[top--] = 0;        }    }    if(j == popVLen) {        return true;    }    else {        return false;    }}
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结束语:

今天的分享就到这里啦,快来加入刷题大军叭!👉点击开始刷题学习👈




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