用Python实现946. 验证栈序列：成为乐在其中且高效的解题者

前端

2023-09-08 02:41:24

验证栈序列：算法导论与 Python 实现

理解栈的基本原理

栈是一种先进后出的数据结构，类似于一摞盘子。当我们往栈中添加元素时，该元素会被放置在栈顶；当我们从栈中移除元素时，栈顶的元素将被移除。

理解栈的两个基本操作至关重要：

入栈 (push)： 将元素压入栈顶。
出栈 (pop)： 从栈顶弹出元素。

验证栈序列问题

946. 验证栈序列 是一个经典的算法问题，它给定两个序列：

pushed： 表示入栈序列，即元素按入栈顺序排列的序列。
popped： 表示出栈序列，即元素按出栈顺序排列的序列。

我们的任务是判断 popped 序列是否可以由 pushed 序列通过一系列合法的栈操作得到。

Python 实现：从伪代码到优化代码

理解了算法原理后，我们就可以用 Python 实现它了。首先，我们先写一个伪代码，以便更好地理解算法的逻辑：

def validate_stack_sequence(pushed, popped):
  """
  判断给定的入栈和出栈序列是否有效。

  参数：
    pushed: 入栈序列。
    popped: 出栈序列。

  返回值：
    如果popped序列可以由pushed序列通过一系列合法的栈操作得到，则返回True；否则，返回False。
  """

  # 创建一个栈。
  stack = []

  # 遍历pushed序列。
  for x in pushed:
    # 将x压入栈中。
    stack.append(x)

    # 尝试将栈顶元素弹出。
    while stack and stack[-1] == popped[0]:
      stack.pop()
      popped.pop(0)

  # 如果栈为空，则popped序列可以由pushed序列通过一系列合法的栈操作得到。
  return not stack

伪代码写好后，我们就可以将其转换成优化的 Python 代码了：

def validate_stack_sequence(pushed, popped):
  """
  判断给定的入栈和出栈序列是否有效。

  参数：
    pushed: 入栈序列。
    popped: 出栈序列。

  返回值：
    如果popped序列可以由pushed序列通过一系列合法的栈操作得到，则返回True；否则，返回False。
  """

  stack = []
  i = 0

  for x in pushed:
    stack.append(x)
    while stack and stack[-1] == popped[i]:
      stack.pop()
      i += 1

  return not stack