《Cracking the Coding Interview》——第3章：栈和队列——题目6

2014-03-19 03:01

题目：给定一个栈，设计一个算法，在只使用栈操作的情况下将其排序。你可以额外用一个栈。排序完成后，最大元素在栈顶。

解法：我在草稿纸上试了试{1,4,2,3}之类的小例子，大概两三分钟有了思路。既然比较性排序是基于比较和交换的，那么就在两个栈的栈顶进行比较，同时在栈顶进行交换，此处需要O(1)的空间来进行交换。具体实现请看代码，时间复杂度为O(n^2)。

代码：

 1 // 3.6 Try to sort the elements in a stack with the aid of at most one more stack.

 2 #include <cstdio>

 3 #include <stack>

 4 using namespace std;

 5 

 6 class Solution {

 7 public:

 8     void sortStack(stack<int> &s1) {

 9         if (s1.empty()) {

10             return;

11         }

12         // extra O(n) here

13         stack<int> s2;

14         // extra O(1) here

15         int val;

16         

17         while (!s1.empty()) {

18             if (s2.empty() || s1.top() <= s2.top()) {

19                 s2.push(s1.top());

20                 s1.pop();

21             } else {

22                 val = s1.top();

23                 s1.pop();

24                 while (!s2.empty() && s2.top() < val) {

25                     s1.push(s2.top());

26                     s2.pop();

27                 }

28                 s2.push(val);

29             }

30         }

31         while (!s2.empty()) {

32             s1.push(s2.top());

33             s2.pop();

34         }

35     }

36 };

37 

38 int main()

39 {

40     Solution sol;

41     int i, n, val;

42     stack<int> st;

43     

44     while (scanf("%d", &n) == 1 && n > 0) {

45         for (i = 0; i < n; ++i) {

46             scanf("%d", &val);

47             st.push(val);

48         }

49         sol.sortStack(st);

50         

51         printf("%d", st.top());

52         st.pop();

53         while (!st.empty()) {

54             printf(" %d", st.top());

55             st.pop();

56         }

57         printf("\n");

58     }

59     

60     return 0;

61 }