检验入栈序列、出栈序列是否合法

本文介绍了一种算法,用于判断给定的出栈序列是否能由一个特定的入栈序列通过合法的栈操作得到。该算法使用辅助栈进行模拟,确保栈顶元素与出栈序列匹配,并最终确认两个序列是否符合栈的特性。

题目: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(4,5,3,2,1),则合法。入栈的序列(1,2,3,4,5),出栈序列为(4,5,2,3,1),则不合法。 


思路:借用一个辅助栈,先按照入栈顺序push,直到栈顶元素和出栈序列相等就pop,以此类推,最后栈为空且两个序列都被遍历到。

代码:

bool IsPopOrder(vector<int> PushV, vector<int> PopV)
{
     /*如果是空或长度不相等,直接退出*/
     if (PushV.empty() || PopV.empty() || PushV.size() != PopV.size())
          return false;
     stack<int> s;
     size_t idx_pop = 0;
     size_t idx_push = 0;
     /*idx_pop没有遍历到最后时,循环继续*/
     while (PopV.size() > idx_pop){
          /*如果栈为空,或者栈顶元素不等于下一个要出栈的,需要继续向栈中push元素*/
          while (s.empty() || s.top() != PopV[idx_pop]){
              /*如果idx_push遍历到了结尾,跳出循环*/
              if (idx_push == PushV.size())
                   break;
              s.push(PushV[idx_push]);
              idx_push++;
          }
          /*到这里如果栈顶仍然不等于下一个要出栈的,说明序列不合法*/
          if (s.top() != PopV[idx_pop])
              break;
          /*到这里说明下一个出栈的一定等于栈顶元素*/
          s.pop();
          idx_pop++;
     }
     /*栈为空 并且idx_pop(和idx_push相等)遍历到了结尾说明合法*/
     if (s.empty() && idx_pop == PopV.size())
          return true;
     return false;
}

### 关于出栈序列测试 对于的数据结构,其基本操作包括`push`()和`pop`(出栈),这些操作遵循后进先出的原则。当涉及到验证特定的出序列时,可以通过模拟的操作来实现这一目标[^2]。 给定一组输参数M、N和K,在每种情况下,首先定义了一个最大容量为M的,并指定了长度为N的压序列。随后,针对每一个待检验的弹序列,程序会逐一检查该序列是否能够通过一系列合法的`push`和`pop`操作得到。如果可以,则说明这是一个有效的弹序列;反之则不是。此过程有助于确保所设计的数据结构行为既正确又高效[^4]。 下面是一个简单的Python函数示例,用于检测指定的弹序列是否有效: ```python def is_valid_pop_sequence(push_seq, pop_seq): stack = [] push_index = 0 for value in pop_seq: while not stack or stack[-1] != value: if push_index >= len(push_seq): break stack.append(push_seq[push_index]) push_index += 1 if not stack or stack.pop() != value: return False return True if not stack else False ``` 上述代码片段展示了如何利用辅助来进行匹配逻辑处理。每当遇到无法直接从当前顶取出期望值的情况时,就继续向内添加新的元素直到满足条件为止。一旦发现任何违反LIFO原则的情形即刻返回错误标志位。最终只有当所有数值都被成功移除并且为空的情况下才认为整个流程结束并确认给出的是合理解法。
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