(算法总结)判断一个序列是否为合理的出栈顺序

合理的出栈顺序也是面试算法经常考察的一部分,堆栈(stack)的后进先出性质我们都了解。如果给定了一个入栈的序列,判断一个序列是否为合理的出栈顺序该如何进行呢。

例如,我们给定了入栈顺序为 1,2,3,4,5

那么【序列1】3,2,5,4,1 是合理的;

        【序列2】3,1,2,4,5 就是不合理的出栈顺序

我们这里思考几个问题:

(1)错误的出栈顺序不会出现的原因;

(2)合法的出栈顺序有什么规律?是否可以结合栈和队列的性质来实现?

(3)尝试设计一个时间复杂度为O(n)的算法,其中n是序列的长度。

于是我们的设计思路如下:

同时使用一个队列order和一个堆栈s来解决该问题,其中,order存储待判断的出栈序列,而s用于模拟序列中每个元素的入栈和出栈过程。

这里按照1-n的顺序将每个元素压入栈s:

每次压入一个元素,检查栈顶元素与队列头元素是否相同,若相同,s与order同时执行pop操作。

若最终栈s为空,说明order里存放的序列是合理的出栈顺序,否则就是不合理的出栈序列。

具体代码如下:

bool check_is_valid_order(std::queue order) {
	std::stack s;
	int n = order.size();
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		s.push(i);
		while (!s.empty() && s.top()==order.front())
		{
			s.pop();
			order.pop();
		}
	}
	if (!s.empty())
	{
		return false;
	}
	return true;
}

 

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