验证栈序列，22. 验证栈序列 Validate Stack Sequences，LeetCode精选习题解析

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2023-09-11 15:25:38

验证栈序列

验证两个序列是否为栈的入栈和出栈序列是一个经典的算法问题。它要求我们判断一个序列是否是另一个序列的入栈和出栈顺序。这个问题在计算机科学中有着广泛的应用，例如编译器优化、数据结构分析和系统性能分析。

问题

给定两个序列A和B，其中A是栈的入栈序列，B是栈的出栈序列。我们的任务是判断B是否是A的出栈序列。

例如，序列A = [1, 2, 3, 4, 5]和B = [4, 5, 3, 2, 1]是有效的栈序列。这意味着我们可以根据序列A中的顺序将元素压入栈中，然后按照序列B中的顺序将元素弹出栈，最终栈为空。

然而，序列A = [1, 2, 3, 4, 5]和B = [4, 3, 5, 1, 2]不是有效的栈序列。这是因为在序列B中，元素4在元素3之前弹出，这与栈的出栈顺序不符。

算法分析

验证栈序列的算法非常简单。我们只需要维护一个栈，并按照序列A中的顺序将元素压入栈中。然后，我们按照序列B中的顺序检查栈顶元素是否与当前元素匹配。如果匹配，则将栈顶元素弹出。如果栈顶元素与当前元素不匹配，则说明B不是A的出栈序列。

代码实现

def is_valid_stack_sequence(A, B):
  stack = []
  i = 0
  j = 0

  while i < len(A) and j < len(B):
    if A[i] == B[j]:
      j += 1
      i += 1
    else:
      stack.append(A[i])
      i += 1

  while j < len(B):
    if stack[-1] == B[j]:
      stack.pop()
      j += 1
    else:
      return False

  return len(stack) == 0


if __name__ == "__main__":
  A = [1, 2, 3, 4, 5]
  B = [4, 5, 3, 2, 1]
  print(is_valid_stack_sequence(A, B))  # True

  A = [1, 2, 3, 4, 5]
  B = [4, 3, 5, 1, 2]
  print(is_valid_stack_sequence(A, B))  # False