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剑指offer 31.栈的压入、弹出序列

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：

  1. 0 <= pushed.length == popped.length <= 1000
  2. 0 <= pushed[i], popped[i] < 1000
  3. pushed 是 popped 的排列。

题解

(栈,模拟) O(n)

使用两个序列来模拟压栈和出栈的过程，如果整个过程没有矛盾，则是一个合法的出栈序列。

算法步骤：

  1. 首先定义一个栈 stk 和一个指针 i 用来指向出栈序列，开始模拟。
  2. 遍历压栈序列，对于每个数直接压入栈中
  3. 此时如果栈不为空且栈顶等于出栈序列中的 poped[i]，则把当前数弹栈，同时 i 指针往后移，循环此过程。

最后如果栈为空则说明整个压入弹出过程没有矛盾，返回 true，否则返回 false。

时间复杂度

每个数最多只会入栈出栈一次，所以时间复杂度为 O(n)。

空间复杂度

O(n)

C++ 代码

class Solution {
public:
    bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {
        stack<int> stk;
        int i = 0;
        for (auto x : pushed) {
            stk.push(x);
            while (stk.size() && stk.top() == popped[i]) {
                stk.pop();
                i ++ ;
            }
        }
        return stk.empty();
    }
};

Java 代码

import java.util.Stack;

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        Stack<Integer> stk = new Stack<>();
        int i = 0;
        for (int x : pushed) {
            stk.push(x);
            while (!stk.isEmpty() && stk.peek() == popped[i]) {
                stk.pop();
                i ++ ;
            }
        }
        return stk.isEmpty();
    }
}

Python 代码

class Solution:
    def validateStackSequences(self, pushed: List[int], popped: List[int]) -> bool:
        stk = []
        i = 0
        for x in pushed:
            stk.append(x)
            while stk and stk[-1] == popped[i]:
                stk.pop()
                i += 1
        return not stk

本文由读者提供，Github地址：https://github.com/tonngw

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