java自主顺序栈实现 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并输出到命令行
时间: 2024-01-12 18:05:15 浏览: 82
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思路:
假设当前栈中已经有一些元素,它们的出栈顺序为已知。现在要将剩余的所有元素按照任意顺序压入栈中,然后依次弹出元素,得到一个新的出栈序列。如果这个新的出栈序列和已知的出栈序列相同,则说明这个新的出栈序列是合法的。因此,我们可以采用递归的方式,依次枚举每个元素作为下一个出栈元素的可能性,然后对剩余元素递归调用求解。
具体实现步骤如下:
1. 定义一个数组stack,用来存储当前栈中的元素;
2. 定义一个栈顶指针top,初始值为-1;
3. 定义一个数组output,用来存储当前已知的出栈序列;
4. 如果所有元素都已经出栈,那么输出当前已知的出栈序列,并返回;
5. 否则,依次枚举每个元素作为下一个出栈元素的可能性,对剩余元素递归调用求解;
6. 在递归调用结束后,需要将当前枚举的元素压回栈中,以便继续枚举其他元素。
Java代码实现:
```java
public class Stack {
private int[] stack; // 栈数组
private int top; // 栈顶指针
public Stack(int size) {
stack = new int[size];
top = -1;
}
public boolean isEmpty() {
return top == -1;
}
public boolean isFull() {
return top == stack.length - 1;
}
public void push(int x) {
if (isFull()) {
throw new RuntimeException("Stack is full");
}
stack[++top] = x;
}
public int pop() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("Stack is empty");
}
return stack[top--];
}
public int peek() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("Stack is empty");
}
return stack[top];
}
public static void main(String[] args) {
int n = 3; // 栈中元素个数
int[] output = new int[n]; // 已知的出栈序列
Stack stack = new Stack(n);
findAllPermutations(stack, output, n, 0);
}
private static void findAllPermutations(Stack stack, int[] output, int n, int k) {
if (k == n) {
// 所有元素都已经出栈,输出当前已知的出栈序列
for (int i = 0; i < n; i++) {
System.out.print(output[i] + " ");
}
System.out.println();
return;
}
// 枚举每个元素作为下一个出栈元素的可能性
for (int i = 1; i <= n; i++) {
boolean found = false;
for (int j = 0; j < k; j++) {
if (output[j] == i) {
// 如果当前元素已经在已知的出栈序列中出现过,则不考虑它
found = true;
break;
}
}
if (!found) {
// 如果当前元素还没有出现在已知的出栈序列中,则将它压入栈中
stack.push(i);
// 对剩余元素递归调用求解
findAllPermutations(stack, output, n, k + 1);
// 在递归调用结束后,需要将当前枚举的元素压回栈中
stack.pop();
}
}
}
}
```
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