java 顺序栈实现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 16:11:48 浏览: 90
java实现顺序栈
思路:
我们可以定义两个指针,p1和p2,p1指向输入序列的第一个元素,p2指向输出序列的第一个位置,然后依次将输入序列中的元素压入栈中,每次压入一个元素后,我们检查该元素是否与输出序列的第一个元素相同,如果相同,则将该元素弹出栈,并将输出指针p2向后移动一个位置,直到不能继续弹出为止。这个过程中,我们需要保持栈中元素的顺序与输入序列相同。
当所有元素都被压入栈中后,我们需要检查栈中是否还有元素,如果有,则将其依次弹出,并将其与输出序列中剩余的元素进行比较,如果相同,则将其弹出,并将输出指针p2向后移动一个位置,直到栈中没有元素为止。这个过程中,我们同样需要保持栈中元素的顺序与输入序列相同。
在每一次弹出栈中元素的过程中,我们需要记录下栈中元素的排列方式,当栈中没有元素时,我们就得到了一个可能的输出序列。
代码实现:
```java
import java.util.Stack;
public class StackPermutations {
public static void main(String[] args) {
int[] input = {1, 2, 3, 4, 5};
printAllPermutations(input);
}
private static void printAllPermutations(int[] input) {
int n = input.length;
int[] output = new int[n];
Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
int p1 = 0, p2 = 0, i = 0;
stack.push(input[p1++]);
while (p1 <= n && p2 < n) {
while (stack.peek() != output[p2] && p1 <= n) {
stack.push(input[p1++]);
}
if (stack.peek() == output[p2]) {
stack.pop();
p2++;
} else {
break;
}
}
if (p1 > n && p2 == n) {
print(output);
}
while (!stack.isEmpty()) {
output[i++] = stack.pop();
}
while (i < n) {
output[i++] = -1;
}
while (true) {
int j = n - 2;
while (j >= 0 && output[j] > output[j + 1]) {
j--;
}
if (j < 0) {
break;
}
int k = n - 1;
while (k > j && output[k] < output[j]) {
k--;
}
swap(output, j, k);
reverse(output, j + 1, n - 1);
print(output);
}
}
private static void swap(int[] output, int i, int j) {
int temp = output[i];
output[i] = output[j];
output[j] = temp;
}
private static void reverse(int[] output, int i, int j) {
while (i < j) {
swap(output, i++, j--);
}
}
private static void print(int[] output) {
for (int i : output) {
System.out.print(i);
}
System.out.println();
}
}
```
时间复杂度:$O(n^2)$,因为我们需要生成所有可能的输出序列。
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