栈的压入弹出序列

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：https://leetcode-cn.com/problems/validate-stack-sequences/

哈希表

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        if (popped.length != pushed.length) return false;
        if (pushed.length == 0 || popped.length == 0) return true;

        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < pushed.length; i++) {
            map.put(pushed[i], i);                                      //哈希表记录每个元素在入栈序列中的index
        }

        int lastIndex = -1;
        for (int i = 0; i < popped.length; i++) {
            int index = map.get(popped[i]);                            //获取这个元素在入栈序列中的index
            if (!stack.isEmpty() && stack.peek() == popped[i]) {       //这个元素是栈顶元素，那么符合条件可以弹出
                stack.pop();
            } else {
                for (int j = lastIndex + 1; j < index; j++) {          //把入栈序列中它左边的元素全部加入栈中
                    stack.push(pushed[j]);
                }
            }
            lastIndex = Math.max(index, lastIndex);                    //记录上次的最靠右的那个index
        }

        if (!stack.isEmpty()) {                                        //如果最后栈不为空说明有元素不满足条件
            return false;
        }

        return true;
    }
}

不使用哈希表

• 如果下一个弹出的数字刚好是栈顶数字，那么直接弹出；
• 如果下一个弹出的数字不在栈顶，则把压栈序列中还没有入栈的数字压入栈中，直到把下一个需要弹出的数字压入栈顶为止；
• 如果所有数字都压入栈后仍然没有找到下一个弹出的数字，那么该序列不可能是一个弹出序列

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        if (popped.length != pushed.length) return false;
        if (pushed.length == 0 || popped.length == 0) return true;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int maxIndex = -1;

        for (int i = 0; i < popped.length; i++) {
            if (!stack.isEmpty() && stack.peek() == popped[i]) {
                stack.pop();
            } else if (stack.isEmpty() || stack.peek() != popped[i]) {
                for (int j = maxIndex + 1; j < pushed.length; j++) {
                    maxIndex = j;
                    if (pushed[j] != popped[i]) {
                        stack.push(pushed[j]);
                    } else {
                        break;
                    }
                }
            }
        }

        if (!stack.isEmpty()) {
            return false;
        }

        return true;
    }
}

参考文献

剑指Offer第二版

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