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 12:17:28 浏览: 55
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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