1051. Pop Sequence

本文介绍了一个算法,用于判断给定的数字序列是否能通过特定顺序的压栈和随机弹栈操作得到。输入包括栈的最大容量、压栈序列的长度及待验证的弹栈序列数量。文章提供了完整的C语言实现代码。

Given a stack which can keep M numbers at most. Push N numbers in the order of 1, 2, 3, ..., N and pop randomly. You are supposed to tell if a given sequence of numbers is a possible pop sequence of the stack. For example, if M is 5 and N is 7, we can obtain 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 from the stack, but not 3, 2, 1, 7, 5, 6, 4.

Input Specification:

Each input file contains one test case. For each case, the first line contains 3 numbers (all no more than 1000): M (the maximum capacity of the stack), N (the length of push sequence), and K (the number of pop sequences to be checked). Then K lines follow, each contains a pop sequence of N numbers. All the numbers in a line are separated by a space.

Output Specification:

For each pop sequence, print in one line "YES" if it is indeed a possible pop sequence of the stack, or "NO" if not.

Sample Input:
5 7 5
1 2 3 4 5 6 7
3 2 1 7 5 6 4
7 6 5 4 3 2 1
5 6 4 3 7 2 1
1 7 6 5 4 3 2
Sample Output:
YES
NO
NO
YES
NO
#include <stdio.h>
#define MAXSIZE 1001
int top;                    //指针,始终指向栈顶元素,若栈为空,则为-1 
int main()
{
	int S[MAXSIZE];   //定义数组用作栈 
	int Max,n,k,i,j,m,num,num_max,flag;
	scanf("%d%d%d",&Max,&n,&k);   //依次读取栈的长度,序列中元素的个数,序列的个数 
	for (i=0;i<k;i++)       
	{
		top=-1;              //指针,始终指向栈顶元素,若栈为空,则为-1 
		flag=0;              //开关,初始为0 
		num_max=0;           //一个序列中已经读取到的最大元素,初始化为0 
		for (j=0;j<n;j++)
		{
			scanf("%d",&num); //读取一个元素 
			if (num>num_max)  //如果这个元素比已读取到最大元素还要大
			{
				for (m=num_max+1;m<=num;m++) //最大元素和这个元素之间的元素入栈 
				{
					S[++top]=m;
					if (top+1>Max) //如果入栈过程中超过栈的长度,则不存在这样的序列 
					{
						printf("NO\n");
						flag=1;
						break;
					}
				}
				num_max=num;      //重新将这个元素定义为最大元素 
				if (flag==1) break; 
				top--;
			}else      //如果这个元素比已读取到最大元素小,则将其与栈顶元素相比,看其是不是栈顶元素 
			{
				if (S[top--]!=num)    
				{
					printf("NO\n");
					flag=1;
					break;
				}
			}
		}
		if (flag==0) printf("YES\n");   //如果一个序列的所有元素都符合规则,则输出YES 
		while (j<n-1)     //如果循坏非正常结束,说明此序列不正确,把本序列剩下元素读取完,为下一个序列做准备 
		{
			scanf("%d",&num);
			j++;
		}   
	}
	return 0;
} 

 
### 栈(LIFO)流程图设计与顺序规则说明 #### 1. 栈(LIFO)的流程图 以下是一个使用 Mermaid 图形语言绘制的栈(LIFO)操作流程图,展示了压入和弹出的操作逻辑: ```mermaid sequenceDiagram participant User as 用户 participant Stack as 栈 Note over User,Stack: 初始状态:栈为空 [] User->>Stack: push(3) activate Stack Stack-->>User: 栈状态 [3] deactivate Stack User->>Stack: push(6) activate Stack Stack-->>User: 栈状态 [3, 6] deactivate Stack User->>Stack: pop() activate Stack Stack-->>User: 返回值 6, 栈状态 [3] deactivate Stack User->>Stack: pop() activate Stack Stack-->>User: 返回值 3, 栈状态 [] deactivate Stack ``` 此流程图清晰地展示了栈的操作过程,包括压入(`push`)和弹出(`pop`)。每次压入操作将元素添加到栈顶,而弹出操作则从栈顶移除最近压入的元素[^1]。 --- #### 2. 压入和弹出顺序的决定规则 栈的压入和弹出顺序由其“后进先出”(LIFO)特性决定。具体规则如下: - **压入顺序**:新元素始终被添加到栈顶。例如,如果栈中已有元素 `[3]`,压入 `6` 后,栈状态变为 `[3, 6]`。 - **弹出顺序**:总是从栈顶移除最近压入的元素。例如,对于栈 `[3, 6]`,弹出操作会首先返回 `6`,然后返回 `3`[^1]。 这种顺序规则确保了栈的操作具有明确的时间顺序依赖性,即最后压入的元素最先被弹出。 --- #### 3. 栈的实现代码示例 以下是一个简单的 Python 实现,展示如何通过代码实现栈的 LIFO 特性: ```python class Stack: def __init__(self): self.items = [] def push(self, item): """向栈中压入一个元素""" self.items.append(item) def pop(self): """从栈中弹出一个元素""" if not self.is_empty(): return self.items.pop() def is_empty(self): """检查栈是否为空""" return len(self.items) == 0 # 测试栈操作 stack = Stack() stack.push(3) stack.push(6) print("第一次弹出:", stack.pop()) # 输出 6 print("第二次弹出:", stack.pop()) # 输出 3 ``` 在上述代码中,`push` 方法用于将元素压入栈顶,`pop` 方法用于从栈顶移除元素,且遵循 LIFO 规则。 --- #### 4. 栈的应用场景 栈的 LIFO 特性使其广泛应用于各种场景,例如函数调用栈、表达式求值、浏览器历史记录回退等。在表达式求值中,栈可以用来处理中缀表达式转换为后缀表达式的过程,其中运算符的生效顺序与后缀表达式的生成顺序一一对应[^1]。 ---
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