剑指offer-----Python-----栈

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用两个栈实现队列

题目:用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作。队列中元素为int类型.

首先,栈都是先进后出,但是队列呢,一般是先进先出。也就是创建两个栈stack1和stack2,使用两个“先进后出”的栈实现一个“先进先出”的队列。

  • 两个栈,其实就是反转。通过一个具体的例子分析往该队列插入和删除元素的过程。首先插入一个元素a,不妨先把它插入到stack1,此时stack1中的元素有{a},stack2为空。再压入两个元素b和c,还是插入到stack1中,此时stack1的元素有{a,b,c},其中c位于栈顶,而stack2仍然是空的。这个时候我们试着从队列中删除一个元素。按照先入先出的规则,由于a比b、c先插入队列中,最先删除的元素应该是a。元素a存储在stack1中,但并不在栈顶,因此不能直接进行删除操作。注意stack2我们一直没有使用过,现在是让stack2发挥作用的时候了。如果我们把stack1中的元素逐个弹出压入stack2,元素在stack2中的顺序正好和原来在stack1中的顺序相反。因此经过3次弹出stack1和要入stack2操作之后,stack1为空,而stack2中的元素是{c,b,a},这个时候就可以弹出stack2的栈顶a了。此时的stack1为空,而stack2的元素为{b,a},其中b在栈顶。

  • 思路是:当stack2中不为空时,在stack2中的栈顶元素是最先进入队列的元素,可以弹出。如果stack2为空时,我们把stack1中的元素逐个弹出并压入stack2。由于先进入队列的元素被压倒stack1的栈底,经过弹出和压入之后就处于stack2的栈顶,有可以直接弹出。如果有新元素d插入,我们直接把它压入stack1即可。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    #定义两个栈
    def __init__(self):
        #这个栈压入数据
        self.stack1 = []
        #这个栈弹出数据
        self.stack2 = []
    def push(self, node):
        # write code here
        return self.stack1.append(node)
    def pop(self):
        # return xx
        #如果栈2是空的,那就需要把栈1的元素放入栈2.如果不为空,直接弹出就行
        if len(self.stack2) == 0:
            while self.stack1:
                self.stack2.append(self.stack1.pop())
        return self.stack2.pop()

包含min函数的栈

题目:定义栈的数据结构,请在类型中实现一个能够得到栈最小元素的min函数

算法:

  • 栈就是数组吧,直接min
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def __init__(self):
        self.stack = []
    def push(self, node):
        # write code here
        return self.stack.append(node)
    def pop(self):
        # write code here
        if self.stack == None:
            return None
        return self.stack.pop(-1)
    def top(self):
        # write code here
        if self.stack == None:
            return None
        return self.stack[-1]
    def min(self):
        # write code here
        return min(self.stack)

栈的压入、弹出序列

题目: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)

思路:入栈的过程中允许出栈。

尊重知识产权:

CSDN---F3ver1老师 给出入栈序列,同时给出出栈序列,怎么判断出栈序列是不是正确的

讲解:给出入栈序列,同时给出出栈序列,怎么判断出栈序列是不是正确的?

相信这道题在笔试中经常出现,那么编程如何实现,大致思路如下: 比如现在给出入栈序列,1->2->3->4->5,出栈序列2->3->5->4->1

  • 我们首先拿到一个栈,按照入栈顺序将第一个元素放入栈中,此时栈中有元素1,栈顶元素1
  • 紧接着我们判断此时栈顶元素是否等于出栈序列的第一个元素,1≠2,继续入栈新的元素
  • 此时2入栈,栈中有1,2,2位于栈顶,再执行和出栈序列第一个元素判断的操作,2=2,将2出栈,此时出栈序列将2拿走,剩余3->5->4->1
  • 此时3入栈,栈中有1,3,3位于栈顶,此时3与出栈序列第一个元素判断,3=3,将3出栈,出栈序列将3拿走,剩余5->4->1
  • 此时4入栈,栈中有1,4,4位于栈顶,此时4与出栈序列第一个元素判断,4≠5,继续入栈新元素
  • 此时5入栈,栈中共有1,4,5,5位于栈顶,此时5与5相等,5出栈,出栈序列将5拿走,剩余4->1,栈顶元素为4,4与出栈序列第一个元素判断,4=4,4出栈,同时出栈序列将4拿走,剩余1,栈中只剩最后一个元素1,此时恰好等于最后一个出栈元素1
    • 即可知,在入栈序列为1->2->3->4->5的条件下,出栈序列2->3->5->4->1是一个合法的出栈序列
核心思路在于,判断栈顶元素是否等于此时出栈序列的第一个元素,若是,则执行出栈操作,同时指针后移,若否,继续入栈新的元素,继续执行判断操作。
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def __init__(self):
        self.stack= []
    def IsPopOrder(self, pushV, popV):
        # write code here
        if len(pushV) == 0 or len(popV)!= len(pushV):
            return False
        for i in pushV:
            self.stack.append(i)
            while len(self.stack) and self.stack[-1] == popV[0]:
                self.stack.pop()
                popV.pop(0)
        if len(self.stack):
            return False
        return True