【华为OD机试真题】【2024年E卷】空栈压数-栈(C++/Java/Python)

分值：100

题目描述

向一个空栈压入正整数，每当压入一个整数时，执行以下规则(设: 栈顶至栈底整数依次编号为n1、n2...nx, n1为最新压入的整数)。

1. 如果n1 = n2，则n1、n2全部出栈，压入新数据m(m = 2 * n1)。
2. 如果n1 = n2 + ... + ny(y的范围为[3,x])，则n1、n2...ny全部出栈，压入新数据m(m = 2 * n1)。
3. 如果上述规则都不满足，则不做操作。
   如: 依次向栈压入6、1、2、3，当压入2时，栈顶至栈底依次为[2, 1, 6]；当压入3时，3 = 2 + 1，3、2、1全部出栈，重新入栈整数6，此时栈顶至栈底依次为[6, 6]; 6 = 6，两个6全部出栈，压入12，最终栈中只剩个元素12。
   向栈中输入一串数字，请输出应用此规则后栈中最终存留的数字。

输入描述:
使用单个空格隔开的正整数的字符串，如5 6 7 8，左边的数字先入栈。
输出描述:
最终栈中存留的元素值，元素值使用空格隔开，如8 7 6 5，栈顶数字在左边。

示例1
输入：
5 10 20 50 85 1
输出：
1 170
解释：
5 + 10 + 20 + 50 = 85，输入 85 时，5、10、20、50、85 全部出栈，入栈 170，最终依次出栈的数字为 1 和 170。
示例2
输入：
6 7 8 13 9
输出：
9 13 8 7 6
示例2
输入：
1 2 5 7 9 1 2 2
输出：
4 1 9 14 1

Tips:

• 输入的正整数个数为 x,1<=x<=1000
• 0 < n1, n2...ny < 1e5

思路

• 结合 1 跟 2 两条信息，可以等价于如果当前要进栈的数字num，如果跟后面连续k个数字之和相等的话，就把这些数字都出栈并且把2 * num入栈。
• 为了快速遍历当前栈里面的元素，本题可以使用数组来模拟栈的操作。
• 由于都是正整数，所以数字之和具有单调性。所以如果数据范围x > 1e5的话，可以使用前缀和+二分查找进行优化。本题数据范围较小，可以直接使用两层for循环暴力模拟得出答案。

复杂度分析

• 时间复杂度： $O(N^2)$，其中N为数字个数。
• 空间复杂度： $O(N)$，其中N为数字个数。

AC 代码

C++ 版

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAX = 1e3 + 5;
vector<int> split(string str, char point)
{
    vector<int> res;
    stringstream ss(str);
    string token;
    while (getline(ss, token, point))
    {
        // stoi 要求 C++ 11 以上
        res.push_back(stoi(token.c_str()));
    }
    return res;
}
int main()
{
    vector<int> s(MAX);
    int pos = 0; // pos 表示栈顶下一个位置
    string str;
    getline(cin, str);
    vector<int> seats = split(str, ' ');
    for (auto num : seats)
    {
        s[pos] = num;
        int cur = 0;
        // 计算 pos 之前的数字之和，如果恰好有连续的数字之和等于 num 的话，就合并然后入栈
        for (int i = pos - 1; i >= 0 && cur < num; i--)
        {
            cur += s[i];
            if (cur == num)
            {
                s[i] = num * 2;
                pos = i;
                break;
            }
        }
        pos++;
    }
    for (int i = pos - 1; i >= 0; i--)
    {
        cout << s[i] << " ";
    }
    return 0;
}

JAVA 版

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int MAX = 1005;
        int[] s = new int[MAX];
        int pos = 0;
        
        String str = scanner.nextLine();
        String[] parts = str.split(" ");
        int[] seats = new int[parts.length];
        
        for (int i = 0; i < parts.length; i++) {
            seats[i] = Integer.parseInt(parts[i]);
        }
        
        for (int num : seats) {
            s[pos] = num;
            int cur = 0;
            
            for (int i = pos - 1; i >= 0 && cur < num; i--) {
                cur += s[i];
                if (cur == num) {
                    s[i] = num * 2;
                    pos = i;
                    break;
                }
            }
            
            pos++;
        }
        
        for (int i = pos - 1; i >= 0; i--) {
            System.out.print(s[i] + " ");
        }
    }
}

Python 版

def split(string, point):
    return [int(x) for x in string.split(point)]

MAX = 1005
s = [0] * MAX
pos = 0

str = input()
seats = split(str, ' ')

for num in seats:
    s[pos] = num
    cur = 0
    
    for i in range(pos - 1, -1, -1):
        if cur < num:
            cur += s[i]
            if cur == num:
                s[i] = num * 2
                pos = i
                break
    
    pos += 1

for i in range(pos - 1, -1, -1):
    print(s[i], end=' ')