(栈队列堆) 剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列 ——【Leetcode每日一题】

❓ 剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列

难度：中等

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} 是某栈的压栈序列，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。

示例 1：

输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]
输出：true
解释：我们可以按以下顺序执行：
push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1

示例 2：

输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]
输出：false
解释：1 不能在 2 之前弹出。

提示：

• $0<=pushed.length==popped.length<=1000$
• $0<=pushed[i],popped[i]<1000$
• pushed 是 popped 的排列。

注意：本题 946. 验证栈序列 相同！

思路：栈模拟

使用一个栈 temp 来模拟压入弹出操作。

• 每次入栈一个元素后，都要判断一下栈顶元素是不是当前出栈序列 popped 的第一个元素
  • 如果是的话则执行出栈操作并将 popped 往后移一位，继续进行判断。

遍历数组 pushed 结束之后，每个元素都按照数组 pushed 的顺序入栈一次。如果栈为空，则每个元素都按照数组 popped 的顺序出栈，返回 true。如果栈不为空，则元素不能按照数组 popped 的顺序出栈，返回 false。

代码：(C++、Java)

C++

class Solution {
public:
    bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {
        int n = pushed.size();
        stack<int> temp;
        for(int pushIndex = 0, popIndex = 0; pushIndex < n; pushIndex++){
            temp.push(pushed[pushIndex]);
            while(!temp.empty() && temp.top() == popped[popIndex]){
                temp.pop();
                popIndex++;
            }
        }
        return temp.empty();
    }
};

Java

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        int n = pushed.length;
        Stack<Integer> temp = new Stack<>();
        for(int pushIndex = 0, popIndex = 0; pushIndex < n; pushIndex++){
            temp.push(pushed[pushIndex]);
            while(!temp.isEmpty() && temp.peek() == popped[popIndex]){
                temp.pop();
                popIndex++;
            }
        }
        return temp.isEmpty();
    }
}

运行结果：

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 n 为数组 pushed 和 popped 的长度。需要遍历数组 pushed 和 popped 各一次，判断两个数组是否为有效的栈操作序列。
• 空间复杂度：$O(n)$，空间复杂度主要取决于栈空间，栈内元素个数不超过 n。

题目来源：力扣。

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