输入序列A、B、C通过一个栈后产生的全部输出序列有哪些?用python实现,代码附详细注释
时间: 2023-12-03 07:45:25 浏览: 43
产生输出序列的规则是:每次可以从序列A中取出一个元素压入栈中,也可以从栈中弹出一个元素并将其加入输出序列中,最后栈中元素全部弹出。因此,输出序列的可能性取决于元素的压入和弹出顺序。下面是输出序列的所有可能性:
ABC
ACB
BAC
BCA
CAB
CBA
以下是Python代码实现:
```python
# 定义函数,输入为三个序列A、B、C
def stack_permutation(A, B, C):
# 定义一个数组,用来记录是否已经将序列C中的元素全部压入栈中
used = [False for _ in range(len(C))]
# 定义一个栈
stack = []
# 定义一个输出序列
output = []
# 定义递归函数,用来生成输出序列
def generate_output():
# 如果栈为空且序列C中的元素已全部压入栈中,则将输出序列加入结果列表
if not stack and all(used):
results.append(output[:])
return
# 如果栈不为空,则可以弹出栈顶元素并加入输出序列中
if stack:
output.append(stack.pop())
generate_output()
stack.append(output.pop())
# 如果序列A中还有元素,则可以将其压入栈中
if A:
stack.append(A.pop(0))
generate_output()
A.insert(0, stack.pop())
# 如果序列C中还有元素且未被压入栈中,则可以将其压入栈中
for i in range(len(C)):
if not used[i]:
used[i] = True
stack.append(C[i])
generate_output()
used[i] = False
stack.pop()
# 调用递归函数,生成所有可能的输出序列
results = []
generate_output()
return results
# 测试
A = [1, 2, 3]
B = []
C = [4, 5, 6]
results = stack_permutation(A, B, C)
print("Possible output sequences are:")
for result in results:
print(result)
```
代码中使用了递归函数来生成所有可能的输出序列。首先定义一个数组`used`用来记录序列C中的元素是否已经被压入栈中,初始值都为False。然后定义一个栈`stack`和一个输出序列`output`。递归函数`generate_output`的作用是生成输出序列,实现方式如下:
1. 如果栈为空且序列C中的元素已全部压入栈中,则将输出序列加入结果列表,并返回。
2. 如果栈不为空,则可以弹出栈顶元素并加入输出序列中,然后递归调用`generate_output`函数,再将栈顶元素加回栈中,撤销操作。
3. 如果序列A中还有元素,则可以将其压入栈中,然后递归调用`generate_output`函数,再将元素从栈中弹出,撤销操作。
4. 如果序列C中还有元素且未被压入栈中,则可以将其压入栈中,然后递归调用`generate_output`函数,再将元素从栈中弹出,撤销操作。在这个过程中,需要使用数组`used`来判断当前元素是否已经被压入栈中。
最后调用`stack_permutation`函数测试,输出所有可能的输出序列。