剑指 Offer 31. 栈的压入、弹出序列

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} 是某栈的压栈序列，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。

示例 1：
输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]
输出：true
解释：我们可以按以下顺序执行：
push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1

示例 2：
输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]
输出：false
解释：1 不能在 2 之前弹出。

解题思路1: 倒序输出法

1. 根据出栈顺序的第一个元素找到这个元素在入栈顺序中的popIdx
2. 开始循环入栈顺序, 并且进行判断.
3. 如果 pushed[popIdx] == popped[0], 我们将2个元素分别从2个list中删除, 并且 popIdx - 1
4. 如果不相等, popIdx + 1
5. 最终, 如果pushed list 为空, 则表示全部出栈成功

当出栈一个元素后, 剩下的元素可以继续出栈, 也就是步骤3, 也可以继续入栈, 也就是步骤4

示例代码1:

def validateStackSequences(self, pushed: [int], popped: [int]) -> bool:
    if not pushed and not popped:
        return True
    popIdx = pushed.index(popped[0]) # 步骤1
    while popIdx < len(pushed) and pushed:
        if pushed[popIdx] == popped[0]: # 步骤3
            pushed.remove(pushed[popIdx])
            popped.remove(popped[0])
            if popIdx > 0:
                popIdx -= 1
        else:
            popIdx +=1 # 步骤4
    
    return len(pushed) <= 0

解题思路2: 辅助栈模拟

1. 创建一个辅助栈, 用来模拟入栈
2. 循环入栈list的每个元素
3. 首先将循环到的元素加入辅助栈
4. 循环辅助栈, 判断栈顶元素是否与出栈list的当前遍历元素相等, 相等则将栈顶元素出栈

循环辅助栈出栈的操作与思路1中的步骤3类似, 剩下的元素可以继续出栈, 而最外层循环入栈list则对应思路1中的步骤4, 将剩下的元素进行入栈

示例代码2:

def validateStackSequences(self, pushed: [int], popped: [int]) -> bool:
    stack, i = [], 0 # 步骤1
    for num in pushed:
        stack.append(num) # 步骤3
        while stack and stack[-1] == popped[i]: # 步骤4
            stack.pop()
            i += 1
    return not stack