[剑指offer][JAVA]面试题第[31]题[栈的压入、弹出序列][栈]

【问题描述】[中等]

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。

【解答思路】

栈

在这里插入图片描述

时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(N)

class Solution {public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();//入栈数组的指针，必须维护，才知道此时应该是哪个数入栈int pushIndex = 0;//遍历要出栈的数组,如果可以全部出栈成功，那么返回TRUEfor (int poppedIndex = 0; poppedIndex < popped.length; ++poppedIndex) {//这个条件很关键，当 还有数可以入栈 && (栈为空，那么直接入栈，或者栈顶元素与要弹出的数不一样，那么继续入栈)while (pushIndex < pushed.length && (stack.empty() || stack.peek() != popped[poppedIndex]))stack.push(pushed[pushIndex++]);//能走到这里，要么没有数可以继续入栈了，要么此时的栈顶元素和要弹出的数一致//如果栈顶元素和要弹出的数不一致，那么直接返回FALSE，因为正如上面所说，能走到这里还可能是因为没有数可以继续入栈了if (stack.peek() != popped[poppedIndex])return false;//如果一致，那么出栈elsestack.pop();}//走到这里说明全部出栈成功，那么返回TRUEreturn true;}
}

优化

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();}
}

使用 Deque 双端队列来代替 Stack

public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();int idx = 0;for (int num : pushed) {stack.offerFirst(num);while (!stack.isEmpty() && stack.peekFirst() == popped[idx]) {stack.pollFirst();idx++;}}return stack.isEmpty();}

【总结】

1.边界问题注意越界栈先入先出边入边出思想辅助栈思想

2. 使用 Deque 双端队列来代替 Stack

基于 Vector 实现的栈 Stack底层是数组扩容开销大
Java并不推荐使用java.util.stack来进行栈的操作，而是推荐使用一个双端队列deque
详情链接：https://www.cnblogs.com/cosmos-wong/p/11845934.html

3.Stack 的常用方法：

push( num) 入栈
pop() 栈顶元素出栈
empty() 判定栈是否为空
peek() 获取栈顶元素
search(num) 判端元素num是否在栈中，如果在返回1，不在返回-1。    注意pop()和peek()的区别。pop()会弹出栈顶元素并返回栈顶的值，peek()只是获取栈顶的值，但是并不会把元素从栈顶弹出来