设出栈顺序的可能性为f(n)
结论:f(n) = C(2n,n)/(n+1)
证明:
首先,有n个元素时,入栈出栈操作总共需要2n个,其中必须有n个为出栈操作,得到C(2n,n)。显然这样操作完之后剩余元素数量为0
然后,对于这些操作,在任何一个时间节点上,入栈操作次数必须大于等于出栈操作次数。当出现不合法的情况时,栈中会剩余-1个元素,我们将第一次使栈中出现-1个元素的操作后面的操作都进行翻转,这样本来后来的操作之和会使元素增加至0,但是翻转后,会使最终元素为-2个。则可知此时入栈操作为n-1个,出栈操作为n+1个。得非法操作数量为C(2n,n-1)。
于是f(n) =C(2n,n) - C(2n,n-1),化简即得f(n) = C(2n,n)/(n+1)
为方便理解,将此博客贴在这里:折线法————卡特兰数证明