原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof

中文题目

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：

1. 0 <= pushed.length == popped.length <= 1000
2. 0 <= pushed[i], popped[i] < 1000
3. pushed 是 popped 的排列。

注意：本题与主站 946 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/validate-stack-sequences/

通过代码

高赞题解

解题思路：

如下图所示，给定一个压入序列 $pushed$ 和弹出序列 $popped$ ，则压入 / 弹出操作的顺序（即排列）是 唯一确定 的。

{:width=500}

如下图所示，栈的数据操作具有 先入后出 的特性，因此某些弹出序列是无法实现的。

{:width=500}

考虑借用一个辅助栈 $stack$ ，模拟 压入 / 弹出操作的排列。根据是否模拟成功，即可得到结果。

• 入栈操作： 按照压栈序列的顺序执行。
• 出栈操作： 每次入栈后，循环判断 “栈顶元素 $=$ 弹出序列的当前元素” 是否成立，将符合弹出序列顺序的栈顶元素全部弹出。

由于题目规定 栈的所有数字均不相等 ，因此在循环入栈中，每个元素出栈的位置的可能性是唯一的（若有重复数字，则具有多个可出栈的位置）。因而，在遇到 “栈顶元素 $=$ 弹出序列的当前元素” 就应立即执行出栈。

算法流程：

1. 初始化： 辅助栈 $stack$ ，弹出序列的索引 $i$ ；
2. 遍历压栈序列： 各元素记为 $num$ ；
   1. 元素 $num$ 入栈；
   2. 循环出栈：若 $stack$ 的栈顶元素 $=$ 弹出序列元素 $popped[i]$ ，则执行出栈与 $i++$ ；
3. 返回值： 若 $stack$ 为空，则此弹出序列合法。

复杂度分析：

• 时间复杂度 $O(N)$ ： 其中 $N$ 为列表 $pushed$ 的长度；每个元素最多入栈与出栈一次，即最多共 $2N$ 次出入栈操作。
• 空间复杂度 $O(N)$ ： 辅助栈 $stack$ 最多同时存储 $N$ 个元素。

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代码：

题目指出 pushed 是 popped 的排列 。因此，无需考虑 $pushed$ 和 $popped$ 长度不同 或 包含元素不同 的情况。

[]
class Solution:
    def validateStackSequences(self, pushed: List[int], popped: List[int]) -> bool:
        stack, i = [], 0
        for num in pushed:
            stack.append(num) # num 入栈
            while stack and stack[-1] == popped[i]: # 循环判断与出栈
                stack.pop()
                i += 1
        return not stack

[]
class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int i = 0;
        for(int num : pushed) {
            stack.push(num); // num 入栈
            while(!stack.isEmpty() && stack.peek() == popped[i]) { // 循环判断与出栈
                stack.pop();
                i++;
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

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