[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

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

4.Queue

Queue是在两端出入的List，所以也可以用数组或链表来实现。

add 增加一个元索如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
remove 移除并返回队列头部的元素如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
element 返回队列头部的元素如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满，则返回false
poll 移除并返问队列头部的元素如果队列为空，则返回null
peek 返回队列头部的元素如果队列为空，则返回null
put 添加一个元素如果队列满，则阻塞
take 移除并返回队列头部的元素如果队列为空，则阻塞

注意

remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口。
add remove element操作在队满或者队空的时候会报异常。
offer poll peek 在队满或者队空的时候不会报异常。
put take操作属于阻塞操作。队满队空均会阻塞。

5.LinkedList

以双向链表实现的LinkedList既是List，也是Queue。
它是唯一一个允许放入null的Queue。

转载链接：https://leetcode-cn.com/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof/solution/mian-shi-ti-31-zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-mo-n-2/

参考链接：https://leetcode-cn.com/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof/solution/javazhan-shi-xian-yi-ji-zhi-zhen-mo-ni-zhan-liang-/

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【问题描述】[中等]

【解答思路】

栈

【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

3.Stack 的常用方法：

4.Queue

注意

5.LinkedList

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2. 使用 Deque 双端队列来代替 Stack

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