判断元素出栈，入栈顺序的合法性

最新推荐文章于 2021-02-27 22:50:32 发布

S-Lyf

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分类专栏： C++ 数据结构文章标签：栈出栈合理性

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本文介绍了一种使用栈来判断入栈和出栈序列合法性的方法，并提供了一个通用模板类实现，适用于不同类型的元素序列。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

问题：元素出栈，入栈顺序的合法性。如入栈的序列（1,2,3,4,5），出栈序列为（4,5,3,1,2）

定义一个栈sp，入栈序列为str1，出栈序列为str2，长度分别为size1和size2。如果两个序列为空或长度不等，则不合法，针对长度相等且不为空的两个序列进行判断。

先将str1中第一个元素入栈，然后通过循环使str1后移。

1、如果当前栈为空且入栈序列不为空，则入栈序列str1后移，sp入栈。

2、如果栈顶元素不等于出栈序列且入栈序列不为空，则入栈序列str1后移，sp入栈。

3、如果栈顶元素等于出栈序列，sp出栈，出栈序列str2后移。

循环比较后，如果栈为空，则出栈序列是合法的。

下面以入栈的序列（1,2,3,4,5），出栈序列为（4,5,3,1,2）为例进行说明。

利用模板实现对象OutStack，可以判断不同类型元素出栈，入栈顺序的合法性，具体实现如下：

template<class T>
class OutStack
{
public:
	OutStack();
	OutStack(const T* str1, const T* str2, size_t size1, size_t size2);
	~OutStack();
	bool OutStack::Legality();
private:
	T* _str1;
	T* _str2;
	size_t _size1;
	size_t _size2;
};
template<class T>
OutStack<T>::OutStack()
:_str1(NULL)
, _str2(NULL)
, _size1(0)
, _size2(0)
{}
template<class T>
OutStack<T>::OutStack(const T* str1, const T* str2, size_t size1, size_t size2)
: _str1(new T[size1])
, _str2(new T[size2])
, _size1(size1)
, _size2(size2)
{
	memcpy(_str1, str1,(sizeof(T)*_size1));//memcpy按照字节数进行复制的
	memcpy(_str2 ,str2,(sizeof(T)*_size2));
}
template<class T>
OutStack<T>::~OutStack()
{
	if (_str1 || _str2)
	{
		delete[] _str1;
		delete[] _str2;
	}
}
template<class T>
bool OutStack<T>::Legality()
{
<span style="white-space:pre">	</span>T* str1 = _str1;//入栈序列
<span style="white-space:pre">	</span>T* str2 = _str2;//出栈序列
<span style="white-space:pre">	</span>stack<T> sp;
<span style="white-space:pre">	</span>if (str1 && str2 && _size1 != _size2)
<span style="white-space:pre">		</span>return 0;
<span style="white-space:pre">	</span>while (*str1 != '\0')//将出栈序列比较完
<span style="white-space:pre">	</span>{
<span style="white-space:pre">		</span>if (*str1 != NULL && sp.empty())
<span style="white-space:pre">		</span>{
<span style="white-space:pre">			</span>sp.push(*str1); 
<span style="white-space:pre">			</span>str1++;
<span style="white-space:pre">		</span>}
<span style="white-space:pre">		</span>if (*str1 != NULL && sp.top() != *str2)//栈顶元素与出栈元素比较
<span style="white-space:pre">		</span>{
<span style="white-space:pre">			</span>sp.push(*str1);
<span style="white-space:pre">			</span>str1++;
<span style="white-space:pre">		</span>}
<span style="white-space:pre">		</span>if (sp.top() == *str2)
<span style="white-space:pre">		</span>{
<span style="white-space:pre">			</span>sp.pop();
<span style="white-space:pre">			</span>str2++;
<span style="white-space:pre">		</span>}
<span style="white-space:pre">	</span>}
<span style="white-space:pre">	</span>if (sp.empty())//如果栈为空，则出栈序列是合法的
<span style="white-space:pre">	</span>{
<span style="white-space:pre">		</span>return 1;
<span style="white-space:pre">	</span>}
<span style="white-space:pre">	</span>return 0;
}

测试用例如下：

void Test1()
{
	int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//入栈序列
	int str1[] = { 4, 5, 3, 1, 2 };//出栈序列
	//int str1[] = { 3, 2, 1, 5, 4 };//出栈序列
	OutStack<int> s1(arr1, str1, 5, 5);
	cout << s1.Legality() << endl;

	char* arr2 = "abcdef";//入栈序列
	//char* str2 = "bafdce";//出栈序列
	char* str2 = "baefdc";//出栈序列
	OutStack<char> s2(arr2, str2, 6, 6);
	cout << s2.Legality() << endl;
	OutStack<int> s3;
}