问题:元素出栈,入栈顺序的合法性。如入栈的序列(1,2,3,4,5),出栈序列为(4,5,3,1,2)

    定义一个栈sp,入栈序列为str1,出栈序列为str2,长度分别为size1和size2。如果两个序列为空或长度不等,则不合法,针对长度相等且不为空的两个序列进行判断。

先将str1中第一个元素入栈,然后通过循环使str1后移。

1、如果当前栈为空且入栈序列不为空,则入栈序列str1后移,sp入栈。

2、如果栈顶元素不等于出栈序列且入栈序列不为空,则入栈序列str1后移,sp入栈。

3、如果栈顶元素等于出栈序列,sp出栈,出栈序列str2后移。

循环比较后,如果栈为空,则出栈序列是合法的。

下面以入栈的序列(1,2,3,4,5),出栈序列为(4,5,3,1,2)为例进行说明。

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利用模板实现对象OutStack,可以判断不同类型元素出栈,入栈顺序的合法性,具体实现如下:

#include<iostream>
using namespace std;
#include<stack>
#include<string>
template<class T>
class OutStack
{
public:
	OutStack();
	OutStack(const T* str1, const T* str2, size_t size1, size_t size2);
	~OutStack();
	bool OutStack::Legality();
private:
	T* _str1;
	T* _str2;
	size_t _size1;
	size_t _size2;
};
template<class T>
OutStack<T>::OutStack()
:_str1[NULL]
, _str2[NULL]
, sp(NULL)
{}
template<class T>
OutStack<T>::OutStack(const T* str1, const T* str2, size_t size1, size_t size2)
: _str1(new T[size1])
, _str2(new T[size2])
, _size1(size1)
, _size2(size2)
{
	memcpy(_str1, str1,(sizeof(T)*_size1));//memcpy按照字节数进行复制的
	memcpy(_str2 ,str2,(sizeof(T)*_size2));
}
template<class T>
OutStack<T>::~OutStack()
{
	if (_str1 || _str2)
	{
		delete[] _str1;
		delete[] _str2;
	}
}
template<class T>
bool OutStack<T>::Legality()
{
	T* str1 = _str1;//入栈序列
	T* str2 = _str2;//出栈序列
	stack<T> sp;
	if (str1 && str2 && _size1 != _size2)
		return 0;
	sp.push(*str1);//先将str1中第一个元素入栈
	for (size_t i = 0; i < _size1;)//将出栈序列比较完
	{
		if (*str1 != NULL && sp.empty())
		{
			str1++;
			sp.push(*str1);
			i++;//i和str1同步进行,直到str1进行完
		}
		if (*str1 != NULL && sp.top() != *str2)//栈顶元素与出栈元素比较
		{
			str1++;
			sp.push(*str1);
			i++;//i和str1同步进行,直到str1进行完
		}
		if (sp.top() == *str2)
		{
			sp.pop();
			str2++;
		}
	}
	if (sp.empty())//如果栈为空,则出栈序列是合法的
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

测试用例如下:

void Test1()
{
	int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };//入栈序列
	int str1[] = { 4, 5, 3, 1, 2 };//出栈序列
	//int str1[] = { 3, 2, 1, 5, 4 };//出栈序列
	OutStack<int> s1(arr1, str1, 5, 5);
	cout << s1.Legality() << endl;

	char* arr2 = "abcdef";//入栈序列
	//char* str2 = "bafdce";//出栈序列
	char* str2 = "baefdc";//出栈序列
	OutStack<char> s2(arr2, str2, 6, 6);
	cout << s2.Legality() << endl;
}