判断序列是否为正确的出栈序列

本文介绍了一个算法问题:如何判断给定的两个整数序列中,第二个序列是否为第一个序列经过栈操作后的合法弹出序列。通过使用Java实现的方法详细解释了这一过程,并提供了具体的代码示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目描述

输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序,序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列,但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。(注意:这两个序列的长度是相等的)

package JianZhiOffer;
import java.util.Stack;
/**
 * 1.首先new一个栈,让元素按顺序入栈
 * 2.将入栈的元素与出栈数组元素按顺序一一比较,如果相等,则说明此时该元素入栈后立即出栈,则说明有一个元素出栈,那么将记录出栈个数的j加1;并且将该元素弹出栈,此时如果是入栈一个就立即弹出一个,则记录出栈个数的j会在最后一个元素出栈时达到数组长度-1(即全部出栈),则说明是正确的出栈顺序(例如:入栈顺序: 1,2,3,4,5,6,7,8,出栈顺序为1,2,3,4,5,6,7,8,),如果不是入栈一个元素就立即出栈一个元素,那么临时栈中的元素不会全部弹出,所以需要到下一个while循环继续判断剩下的是否为正确的出栈顺序。
 * 
 * @author xieliang
 *
 */
public class IsPopOrder
{
public static boolean IsPopOrder(int [] pushA,int [] popA)
{
if(pushA.length<=0||popA.length<=0)
return false;
int j=0;
Stack<Integer> s=new Stack<Integer>();
for(int i=0;i<pushA.length;i++)
{
s.push(pushA[i]);
if(pushA[i]==popA[j])
{
if(j++==pushA.length-1)
return true;
s.pop();
}
}
while(!s.isEmpty())
{
if(popA[j++]!=s.pop())
return false;
}
return true;
}

public static void main(String[] args)
{
int[] pushA={1,2,3,4,5,6,7,8};
int[] popA1={1,2,3,4,5,6,7,8};
               int[] popA2={7,8,6,5,4,3,2,1};
                int[] popA3={5,6,7,8,4,2,3,1};
         
         boolean result1=IsPopOrder(pushA,popA1);
         boolean result2=IsPopOrder(pushA,popA2);
         boolean result3=IsPopOrder(pushA,popA3);
         System.out.println(result1+" "+result2+" "+result3);
}
}


运行结果:true true false

<think>嗯,用户想知道如何用Java编写方法来判断一个序列是否为合法的出栈顺序。我之前看过相关的引用资料,比如引用5提到的辅助模拟方法。那应该就是核心思路了。 首先,我需要回忆一下的基本操作。判断合法出栈顺序通常需要模拟入出栈的过程。用户提供的引用5里提到,用辅助来模拟压入和弹出操作,遍历出栈序列,检查每个元素是否可以从顶弹出,否则继续压入元素。 那具体步骤应该是这样的:假设有一个序列是按顺序1,2,3,...,n,而给定的出栈序列需要检查是否可能。例如,如果出栈序列是3,2,1,那应该是合法的。但如果是3,1,2,那就不合法。 接下来考虑Java实现。需要初始化一个,然后按顺序压入元素。比如,按1,2,3,...的顺序压入,每次压入后检查是否等于当前出栈序列的元素。如果是,就弹出,并移动到出栈序列的下一个元素。重复这个过程,直到所有元素都处理完。 举个例子,假设出栈序列是[3,1,2]。按步骤来,首先压入1,顶是1,不等于3,继续压入2,还不等于3,压入3。此时顶是3,匹配出栈序列一个元素3,弹出。接下来出栈序列第二个元素是1,此时顶是2,不匹配,需要继续压入,但入序列已经空了,所以返回不合法。 代码结构的话,可能需要两个指针,一个指向入序列的当前元素,一个指向出栈序列的当前元素。或者,因为入序列是顺序的,可以用一个变量来记录下一个要压入的数字。 引用3提到直接模拟出栈效率可能较低,但容易理解。所以应该采用模拟的方法,用来操作。 还需要考虑边界情况,比如空序列,或者出栈序列长度和入序列不一致的情况,这时候直接返回不合法。 现在考虑Java代码的结构。可能参数是入顺序的数组和出栈顺序的数组。或者,如果入顺序是固定的1到n,那么参数只需要出栈数组。比如用户的问题中可能入是按顺序1,2,3,...n,所以方法可能接受一个整数数组作为出栈序列,并判断其合法性。 代码的大致流程: 初始化一个,和一个指针i表示当前处理到出栈序列的位置。然后按顺序将数字1到n压入。每次压入后,循环检查是否等于出栈序列的当前元素,如果是,弹出栈顶,i递增。最后,如果为空,则合法,否则不合法。 比如,对于出栈序列popOrder,遍历每个元素: int n = popOrder.length; Stack<Integer> stack = new Stack<>(); int i = 0; for (int num = 1; num <= n; num++) { stack.push(num); while (!stack.isEmpty() && stack.peek() == popOrder[i]) { stack.pop(); i++; } } return stack.isEmpty(); 这样应该可以。需要处理数组越界的情况吗?比如当i超过数组长度时,应该停止循环。例如,在while循环中添加条件i < popOrder.length。 比如,假设popOrder的长度是n,那么当num循环到n时,压入,然后检查是否等于popOrder[i]。如果此时i已经等于n,说明已经处理完所有元素,可能还有剩余,但此时循环已经结束,所以返回是否为空。 可能还需要先检查popOrder的长度是否等于n,否则直接返回false。 所以完整的Java方法可能如下: public static boolean isPopOrderValid(int[] popOrder) { if (popOrder == null || popOrder.length == 0) return false; int n = popOrder.length; Stack<Integer> stack = new Stack<>(); int i = 0; for (int num = 1; num <= n; num++) { stack.push(num); while (!stack.isEmpty() && i < n && stack.peek() == popOrder[i]) { stack.pop(); i++; } } return i == n && stack.isEmpty(); } 这样应该可以处理大部分情况。例如,当出栈顺序是可能的,i会递增到n,并且为空。否则,中可能还有元素,或者i没有到n。 比如测试用例:popOrder = [3,1,2,4,5],n=5。当num=3压入后,弹出3,i=1。此时顶是2。下一个num=4,压入4,检查顶2是否等于popOrder[1]=1,不是,继续压入num=5。此时是2,4,5。此时循环结束,i=1,没有处理完所有元素,所以返回false。说明该出栈序列不合法。 另一个测试用例:[3,2,1,4,5],处理到num=3时,弹出3,i=1。然后顶是2,继续弹出2,i=2。顶是1,弹出,i=3。接下来压入4,检查是否等于4,弹出,i=4。压入5,弹出,i=5。此时为空,返回true。 这样看来,代码是正确的。另外,需要考虑popOrder中的元素是否都是有效的,比如是否有超过n的数字或者负数,但题目可能假设输入是合法的,所以不需要处理。 用户的问题中提到的引用5中的思路与此一致,所以可以引用该思路作为参考。 综上,Java实现的关键是模拟入过程,并在每次压入后尽可能弹出匹配的出栈元素。通过检查最终是否处理完所有元素来判断合法性。</think>以下是用Java实现判断出栈序列合法性的方法,采用模拟算法: ```java import java.util.Stack; public class ValidateStackSequence { public static boolean isPopOrderValid(int[] popOrder) { if (popOrder == null || popOrder.length == 0) return false; Stack<Integer> stack = new Stack<>(); int currentPush = 1; // 当前要压入的数字 int popIndex = 0; // 当前要验证的出栈元素下标 for (; currentPush <= popOrder.length; currentPush++) { stack.push(currentPush); // 循环检查顶元素是否匹配当前出栈元素 while (!stack.isEmpty() && popIndex < popOrder.length && stack.peek() == popOrder[popIndex]) { stack.pop(); popIndex++; } } return stack.isEmpty() && popIndex == popOrder.length; } public static void main(String[] args) { int[] validSequence = {3,2,1}; // 合法序列 int[] invalidSequence = {3,1,2}; // 非法序列 System.out.println(isPopOrderValid(validSequence)); // true System.out.println(isPopOrderValid(invalidSequence)); // false } } ``` ### 实现原理说明 1. **初始化参数**:创建辅助`stack`,`currentPush`表示下一个要压入的数字(假设入顺序为1,2,3...),`popIndex`跟踪当前需要验证的出栈元素[^5] 2. **压入循环**:按顺序将数字压入中,每次压入后立即进入匹配检查 3. **匹配检查循环**:若顶元素等于当前出栈元素,则弹出并移动指针。这个循环可能连续触发多次(如顶元素连续匹配时) 4. **最终验证**:当所有元素压入完成后,检查是否为空且所有出栈元素都验证完毕[^2] ### 算法特点 - 时间复杂度:$O(n)$,每个元素最多入出栈各一次 - 空间复杂度:$O(n)$,最坏情况需要存储全部元素 - 符合操作特性,直观模拟实际出栈过程[^3]
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值