使用c++编写假设栈的输入序列为1、2、3、...、n,设计算法求出所有可能的出栈序列。比如输入1、2、3、4、5,可能出栈的序列为12345、13452等42个。

时间: 2023-10-20 20:17:28 浏览: 39
以下是一种基于递归的算法: ``` #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #define MAX_SIZE 100 int stack[MAX_SIZE]; // 模拟栈 int top = -1; // 栈顶指针 void push(int value) // 入栈操作 { stack[++top] = value; } int pop() // 出栈操作 { return stack[top--]; } bool is_empty() // 判断栈是否为空 { return top == -1; } void print_array(int array[], int length) // 输出数组 { for (int i = 0; i < length; i++) { printf("%d", array[i]); } printf("\n"); } void get_permutations(int input[], int output[], bool used[], int length, int current) { if (current == length) { // 递归结束条件:output数组已满 print_array(output, length); return; } for (int i = 0; i < length; i++) { // 枚举所有未使用的数 if (!used[i]) { used[i] = true; push(input[i]); // 将数入栈 output[current] = pop(); // 将数出栈并加入output数组 get_permutations(input, output, used, length, current + 1); // 递归 push(output[current]); // 将数重新入栈 used[i] = false; } } } int main() { int n; printf("请输入n的值:"); scanf("%d", &n); int input[MAX_SIZE], output[MAX_SIZE]; bool used[MAX_SIZE] = { false }; // 标记input数组中的数是否已被使用 for (int i = 0; i < n; i++) { input[i] = i + 1; } get_permutations(input, output, used, n, 0); return 0; } ``` 该算法的思路是:先将输入序列中的数依次入栈,再依次出栈,并将出栈序列加入一个输出数组中,最后递归地对剩余的数进行同样的操作。具体实现时,用一个布尔数组记录哪些数已经被使用过,每次枚举未使用的数,并将其入栈、出栈并加入输出数组,然后递归处理剩余的数,最后将出栈的数重新入栈,并将其标记为未使用。 该算法的时间复杂度为O(n!),因为输出的所有序列的数量都是n的阶乘。空间复杂度为O(n),因为使用了一个大小为n的数组来记录输入序列和输出序列。

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