【剑指Offer-Swift】31.栈的压入、弹出序列|难度中⭐️⭐️|分析复杂问题的能力

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一、 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。

提示:

0 <= pushed.length == popped.length <= 1000

0 <= pushed[i], popped[i] < 1000

pushed 是 popped 的排列。

注意:本题与主站 946 题相同:leetcode-cn.com/problems/va…

来源:力扣(LeetCode)

链接:leetcode-cn.com/problems/zh…

二、 分析

本题一上来难以找到思路。对于这样的问题,举例子找规律是比较合适的。这样在面试的时候面试官也更能理解我们的思路,而不是上来直接把答案 默写 出来。

解决这个问题很直观的想法就是建立一个辅助栈,把输入的第一个序列中的元素依次压入,并按照第二个序列的顺序依次冲该栈中弹出元素。

2.1 举例分析

我们通过图表直观的对例子的整个流程进行分析

输入一:pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]

步骤操作弹出数字
1压入11
2压入212
3压入3123
4压入41234
5弹出41234
6压入51235
7弹出51235
8弹出3123
9弹出212
10弹出11

输入二:pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]

步骤操作弹出数字
1压入11
2压入212
3压入3123
4压入41234
5弹出41234
6弹出3123
7压入5125
8弹出5125

尝试弹出下一个1,但是栈顶元素为2,无法弹出。终止

规律总结

从这里我们发现了如下规律:

  • 栈顶元素如果等于下一个弹出元素:可以弹出
  • 栈顶元素不等于下一个弹出元素:可以压入下一个待压入的元素
    • 直到将下一个需要弹出的元素入栈
  • 如果所有元素都入栈后,没有下一个能弹出的元素,那么就不是一个弹出序列

形成了清晰的思路之后,我们就可以写代码了:

三、 编码

func validateStackSequences(_ pushed: [Int], _ popped: [Int]) -> Bool {
    if pushed.isEmpty {
        return true
    }
    
    var result: [Int] = [], pA = 0, pB = 0
    
    while pB < popped.count {
        let b = popped[pB]
        
        // 栈顶元素如果等于下一个弹出元素:可以弹出
        if let top = result.last, top == b {
            result.removeLast()
            pB += 1
        }
        // 栈顶元素不等于下一个弹出元素:可以压入下一个待压入的元素
        else if pA < pushed.count {
            let a = pushed[pA]
            result.append(a)
            pA += 1
        }
        // 如果所有元素都入栈后,没有下一个能弹出的元素,那么就不是一个弹出序列
        else {
            return false
        }
    }
    
    return result.isEmpty
}

31-01.png

四、 本题考点

  • 考察分析复杂问题的能力。刚听到这个题的时候很多人可能都没有思路。这时候可以通过举一两个例子,一步步分析压栈、弹出的过程,进而寻找规律
  • 考察对栈的理解