算法訓練第二期——棧

PAT甲級1051

題目描述

1051 Pop Sequence (25分)

Given a stack which can keep M numbers at most. Push N numbers in the order of 1, 2, 3, ..., N and pop randomly. You are supposed to tell if a given sequence of numbers is a possible pop sequence of the stack. For example, if M is 5 and N is 7, we can obtain 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 from the stack, but not 3, 2, 1, 7, 5, 6, 4.

Input Specification:

Each input file contains one test case. For each case, the first line contains 3 numbers (all no more than 1000): M (the maximum capacity of the stack), N (the length of push sequence), and K (the number of pop sequences to be checked). Then K lines follow, each contains a pop sequence of N numbers. All the numbers in a line are separated by a space.

Output Specification:

For each pop sequence, print in one line "YES" if it is indeed a possible pop sequence of the stack, or "NO" if not.

Sample Input:

5 7 5
1 2 3 4 5 6 7
3 2 1 7 5 6 4
7 6 5 4 3 2 1
5 6 4 3 7 2 1
1 7 6 5 4 3 2

Sample Output:

YES
NO
NO
YES
NO

---

思路

主要思路

將 1~ n 一次入棧，在入棧的過程當中若是入棧的元素剛好等於出棧的序列當前等待出棧的元素，則讓其出棧，同時把棧序列當前等待的元素位置標記後移一位。此時，只要棧頂元素仍然等於出棧序列當前等待元素，則持續出棧。

步驟

1. 初始化棧，用bool變量flag來標記出棧序列是否合法（是否相等）。使用int current來標記當前等待的元素。
2. 因爲入棧的順序爲1 ~ n。因此從1到n枚舉i，對每個i，現將i入棧。若此時棧內元素數目大於m,則違反規則，並置flag == false。不然反覆判斷當前current所指出棧序列中的元素是否等於棧頂元素，如果，則讓其出棧，並讓count自增。
3. flag == false 則輸出 YES。反之輸出NO。

代碼

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <stack>

using namespace std;

const int maxn = 1010;
stack<int> S;
int arr[maxn];
int main() {
    int m, n, T;
    scanf("%d%d%d", &m, &n, &T);
    while (T--) {
        while (!S.empty())    S.pop();
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            scanf("%d", &arr[i]);
        }
        int current = 1;
        bool flag = true;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            S.push(i);
            if (S.size() > m) {
                flag = false;
                break;
            }
            while (!S.empty() && S.top() == arr[current]) {
                S.pop();
                current++;
            }
        }
        if (S.empty() == true && flag == true) {
            printf("YES\n");
        }
        else {
            printf("NO\n");
        }
    }
    return 0;
}

LeetCode 棧排序

題目描述

面試題 03.05. 棧排序

難度中等11

棧排序。 編寫程序，對棧進行排序使最小元素位於棧頂。最多隻能使用一個其餘的臨時棧存放數據，但不得將元素複製到別的數據結構（如數組）中。該棧支持以下操做：push、pop、peek 和 isEmpty。當棧爲空時，peek 返回 -1。

示例1:

輸入：
["SortedStack", "push", "push", "peek", "pop", "peek"]
[[], [1], [2], [], [], []]
 輸出：
[null,null,null,1,null,2]

示例2:

輸入： 
["SortedStack", "pop", "pop", "push", "pop", "isEmpty"]
[[], [], [], [1], [], []]
 輸出：
[null,null,null,null,null,true]

說明:

1. 棧中的元素數目在[0, 5000]範圍內。

思路

要求不能用別的，只能用棧，那就使用一個主棧和一個輔助棧。

先給主棧壓棧，若是主棧裏面已經有元素了就要比大小。若是原來的元素大，則直接壓棧。不然把原來的元素壓到輔助棧中，比較下一個，以此類推直到比到比新元素大舊元素，而後壓棧，再把輔助棧中的元素放回來。持續以上步驟，直至結束。

代碼

//AC程序1
class SortedStack {
private:
    stack<int>s1;//原棧爲升序
    stack<int>s2;//輔助棧爲降序
public:
    SortedStack() {
        
    }
    
    void push(int val) {
        while(!s2.empty()&&s2.top()>val){//輔助棧中存在比val大的值
            s1.push(s2.top());
            s2.pop();
        }
        while(!s1.empty()&&s1.top()<val){//原棧中有比val小的值
            s2.push(s1.top());
            s1.pop();
        }
        s1.push(val);
    }
    
    void pop() {
        while(!s2.empty()){//清空輔助棧
            s1.push(s2.top());
            s2.pop();
        }
        if(!s1.empty()) s1.pop();
    }
    
    int peek() {
        while(!s2.empty()){//清空輔助棧
            s1.push(s2.top());
            s2.pop();
        }
        if(!s1.empty()) return s1.top();
        else return -1;
    }
    
    bool isEmpty() {
        return s1.empty()&&s2.empty();
    }
};
//AC程序2
class SortedStack {
public:
    stack<int> data,as;
    SortedStack() {
        
    }
    
    void push(int val) {
        while(!data.empty()&&data.top()<val){
            as.push(data.top());
            data.pop();
        }
        data.push(val);
        while(!as.empty()){
            data.push(as.top());
            as.pop();
        }
    }
    
    void pop() {
        if(data.size())
            data.pop();
    }
    
    int peek() {
        if(data.size())
        return data.top();
        return -1;
    }
    
    bool isEmpty() {
        return data.empty();
    }
};