元素出栈、入栈顺序的合法性

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。

这道题目考察的就是栈的先进后出(FILO),当第一个值压入栈后,它就会比它后压入的值晚出栈,好比1.2.3.4.5是入栈序列,4.5.3.2.1是出栈序列,为什么说他是正确的呢?因为当4出栈时,栈内已经压入1.2.3,5还没有压入,4先压入,在直接出栈,然后5再进栈再出栈,然后3.2.1依次出栈

代码块

bool CheckLegal(int* stack_in, int* stack_out, int len_in, int len_out)
{
    // 栈:先进后出
    assert(stack_in || stack_out);
    if (len_in != len_out)//比较两个序列的长度不等,则不合法
    {
        return false;
    }
    stack<int> s;
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (; i < len_in; i++)
    {
        s.push(stack_in[i]);

        while (s.size()> 0 && s.top() == stack_out[j])//栈顶元素与出栈序列吻合
        {
            s.pop();
            j++;
        }
    }
    if (s.empty())
    {
        return true;
    }
    return false;
}

void TestLegal()
{
    int stack_in[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//入栈序列
    int stack_out[] = { 4, 5, 3 ,2, 1 };//出栈序列
    int len_in = sizeof(stack_in )/ sizeof(stack_in[0]);//入栈序列长度
    int len_out = sizeof(stack_out) / sizeof(stack_out[0]);//出栈序列长度

    bool ret = CheckLegal(stack_in, stack_out, len_in, len_out);
    if (ret)
    {
        cout << "入栈序列与出栈序列合法" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "入栈序列与出栈序列不合法" << endl;
    }
}

代码结果

eg1:
int stack_in[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//入栈序列
int stack_out[] = { 4, 5, 3 ,2, 1 };//出栈序列

这里写图片描述

eg2:
int stack_in[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//入栈序列
int stack_out[] = { 4, 5, 2 ,3, 1 };//出栈序列

这里写图片描述

<think>嗯,用户想了解出栈顺序以及的工作原理。首先,我需要回顾的基本概念,确保自己理解正确。是一种后进先出(LIFO)的数据结构,这意味着最后元素会最先被取出。用户可能对这一点有疑问,或者想知道具体的操作顺序如何影响数据存取。 接下来,根据提供的引用资料,特别是引用[2]和引用[3],的操作主要是在顶进行。时,顶指针top会加1,然后将数据存出栈时,先取出数据,然后top减1。空时top通常指向-1。我需要解释这个流程,并可能用示例来说明,比如顺序1、2、3出栈顺序是3、2、1。 然后,用户可能对实现细节感兴趣。引用[1]和引用[4]提到了顺序的结构定义,包括数据存储、顶指针和容量。代码示例可能有助于用户理解,比如用C语言的结构体定义,以及出栈的具体步骤。需要注意满和空的判断条件,避免溢出或下溢。 用户的问题还可能涉及实际应用场景,比如函数调用、括号匹配等,需要结合例子说明的工作原理。此外,可能要考虑动态扩容的问题,当满时如何扩展容量,这部分引用[1]提到了动态大小,可以进一步解释。 最后,生成相关问题时要围绕用户可能的疑问点,比如顺序和链的区别、复杂度分析、错误处理等。确保问题能引导用户深理解的结构和操作。</think>### 出栈顺序的工作原理 #### 一、的基本特性 是一种**后进先出(LIFO)**的线性数据结构[^2][^3],其核心操作包括**(Push)**和**出栈(Pop)**。的访问和操作仅允许在**顶(Top)**进行。 #### 二、出栈顺序 1. **顺序** 元素顺序依次被添加到顶。例如,若依次 $1 \to 2 \to 3$,顺序为: $$ \text{顶} \to 3 \to 2 \to 1 \quad (\text{底}) $$ 此时顶指针 `top` 指向最后一个元素的位置(如容量足够时,`top=2`)[^4]。 2. **出栈顺序** 元素必须按照**后进先出**原则取出。例如,上述出栈顺序为 $3 \to 2 \to 1$。 #### 三、的实现(以顺序为例) 1. **结构定义** 顺序通过数组模拟实现,包含三个关键属性: - `data`:存储元素的数组 - `top`:顶指针(初始为 $-1$,表示空) - `cap`:的容量 ```c typedef struct { data_t* data; // 数据存储区 int top; // 顶指针 int cap; // 容量 } sqstack; ``` 2. **操作(Push)** - 检查是否已满(`top == cap - 1`)[^1] - 若未满,`top` 先自增,再将元素 `data[top]` ```c void push(sqstack* s, data_t val) { if (s->top >= s->cap - 1) return; // 满报错 s->data[++(s->top)] = val; } ``` 3. **出栈操作(Pop)** - 检查是否为空(`top == -1`) - 若未空,取出 `data[top]`,然后 `top` 自减 ```c data_t pop(sqstack* s) { if (s->top == -1) return ERROR; // 空报错 return s->data[(s->top)--]; } ``` #### 四、的应用场景 1. **函数调用**:记录函数执行时的返回地址和局部变量 2. **括号匹配**:通过检查嵌套结构的合法性 3. **表达式求值**:处理运算符优先级(如中缀转后缀表达式) #### 五、动态扩容优化 当满时,可通过重新分配更大内存实现动态扩容(类似顺序表的动态增长)。 ---
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