Permutace zásobníku
Máme prázdný zásobník a můžeme provádět operace push a pop. Jsou nám dána dvě pole A[] a b[] kde a[] představuje pořadí, ve kterém jsou prvky vkládány do zásobníku, a b[] představuje pořadí, ve kterém jsou prvky vyskakovány ze zásobníku. Zjistěte, zda jsou dané sekvence push a pop platné.
Příklady:
Vstup: a[] = [1 2 3] b[] = [2 1 3]
výstup: věrný
Vysvětlení: Stiskněte 1 a 2. Vzhledem k tomu, že b[] vyžaduje 2 nejprve pop 2 a poté pop 1. Nakonec stiskněte 3 a vyklopte. Sekvence push a pop odpovídá a[] a b[].Vstup: a[] = [1 2 3] b[] = [3 1 2]
výstup: falešný
Vysvětlení: Po zmáčknutí 1 2 a 3 můžeme podle potřeby vypáčit 3. Ale další prvek v b[] je 1, zatímco vrchol zásobníku je 2. Protože 1 je blokována pod 2, nelze tohoto pořadí dosáhnout.
Obsah
- [Naivní přístup] Použití fronty - O(n) čas a O(n) prostor
- [Očekávaný přístup] Simulace Push and Pop - O(n) čas a O(n) prostor
[Naivní přístup] Použití fronty - O(n) čas a O(n) prostor
Cílem je simulovat operace zásobníku a zároveň sledovat zbývající prvky, které se mají zpracovat ocasy .
Vkládáme prvky z a[] v pořadí a u každého prvku kontrolujeme, zda odpovídá přední části b[] (očekávané pořadí pop). Pokud se shoduje, odstraníme jej z b[]; pokud ne, natlačíme ho na hromádku. Po každém zatlačení také zkontrolujeme, zda se horní část hromádky shoduje s přední stranou b[], kterou vyjmeme z hromádky a odstraníme ji z b[]. Opakováním tohoto vidíme, zda lze všechny prvky v b[] porovnat. Pokud ano, pop sekvence je platná; jinak tomu tak není.
C++ #include #include #include #include using namespace std ; bool checkPerm ( vector < int >& a vector < int >& b ) { queue < int > q1 ; for ( int i = 0 ; i < a . size (); i ++ ) q1 . push ( a [ i ]); queue < int > q2 ; for ( int i = 0 ; i < b . size (); i ++ ) q2 . push ( b [ i ]); stack < int > st ; // Dequeue all items one by one while ( ! q1 . empty ()) { int ele = q1 . front (); q1 . pop (); if ( ele == q2 . front ()) { // If matches dequeue from output queue q2 . pop (); // Pop from stack while top matches q2 front while ( ! st . empty () && ! q2 . empty () && st . top () == q2 . front ()) { st . pop (); q2 . pop (); } } else { st . push ( ele ); } } return q2 . empty (); } int main () { vector < int > a = { 1 2 3 }; vector < int > b = { 3 2 1 }; if ( checkPerm ( a b )) cout < < 'true' < < endl ; else cout < < 'false' < < endl ; return 0 ; }
Java import java.util.LinkedList ; import java.util.Queue ; import java.util.Stack ; public class GfG { static boolean checkPerm ( int [] a int [] b ) { Queue < Integer > q1 = new LinkedList <> (); for ( int i = 0 ; i < a . length ; i ++ ) q1 . add ( a [ i ] ); Queue < Integer > q2 = new LinkedList <> (); for ( int i = 0 ; i < b . length ; i ++ ) q2 . add ( b [ i ] ); Stack < Integer > st = new Stack <> (); // Dequeue all items one by one while ( ! q1 . isEmpty ()) { int ele = q1 . poll (); if ( ele == q2 . peek ()) { // If matches dequeue from output queue q2 . poll (); // Pop from stack while top matches q2 front while ( ! st . isEmpty () && ! q2 . isEmpty () && st . peek () == q2 . peek ()) { st . pop (); q2 . poll (); } } else { st . push ( ele ); } } return q2 . isEmpty (); } public static void main ( String [] args ) { int [] a = { 1 2 3 }; int [] b = { 3 2 1 }; if ( checkPerm ( a b )) System . out . println ( 'true' ); else System . out . println ( 'false' ); } }
Python from collections import deque def checkPerm ( a b ): q1 = deque ( a ) q2 = deque ( b ) st = [] # Dequeue all items one by one while q1 : ele = q1 . popleft () if ele == q2 [ 0 ]: # If matches dequeue from output queue q2 . popleft () # Pop from stack while top matches q2 front while st and q2 and st [ - 1 ] == q2 [ 0 ]: st . pop () q2 . popleft () else : st . append ( ele ) return not q2 if __name__ == '__main__' : a = [ 1 2 3 ] b = [ 3 2 1 ] if checkPerm ( a b ): print ( 'true' ) else : print ( 'false' )
C# using System ; using System.Collections.Generic ; public class GfG { static bool checkPerm ( int [] a int [] b ) { Queue < int > q1 = new Queue < int > ( a ); Queue < int > q2 = new Queue < int > ( b ); Stack < int > st = new Stack < int > (); // Dequeue all items one by one while ( q1 . Count > 0 ) { int ele = q1 . Dequeue (); if ( ele == q2 . Peek ()) { // If matches dequeue from output queue q2 . Dequeue (); // Pop from stack while top matches q2 front while ( st . Count > 0 && q2 . Count > 0 && st . Peek () == q2 . Peek ()) { st . Pop (); q2 . Dequeue (); } } else { st . Push ( ele ); } } return q2 . Count == 0 ; } public static void Main () { int [] a = { 1 2 3 }; int [] b = { 3 2 1 }; if ( checkPerm ( a b )) Console . WriteLine ( 'true' ); else Console . WriteLine ( 'false' ); } }
JavaScript function checkPerm ( a b ) { // simulate queue with array let q1 = a ; // simulate queue with array let q2 = b ; let st = []; // pointer for front of q1 let front1 = 0 ; // pointer for front of q2 let front2 = 0 ; while ( front1 < q1 . length ) { let ele = q1 [ front1 ]; front1 ++ ; if ( ele === q2 [ front2 ]) { front2 ++ ; // Pop from stack while top matches q2 front while ( st . length > 0 && st [ st . length - 1 ] === q2 [ front2 ]) { st . pop (); front2 ++ ; } } else { st . push ( ele ); } } return front2 === q2 . length ; } // Driver Code let a = [ 1 2 3 ]; let b = [ 3 2 1 ]; console . log ( checkPerm ( a b ));
Výstup
true
[Očekávaný přístup] Simulace Push and Pop - O(n) čas a O(n) prostor
V tomto přístupu ve skutečnosti nevytváříme fronty ani neupravujeme vstupní pole. Místo toho přímo simulujeme operace push a pop na zásobníku.
Každý prvek z a[] je nasouván do zásobníku jeden po druhém. Po každém stisknutí zkontrolujeme, zda horní část zásobníku odpovídá aktuálnímu prvku b[]. Pokud ano, vyjmeme jej ze zásobníku a posuneme se vpřed v b[]. Tento proces se opakuje, dokud nejsou všechny prvky a[] zatlačeny a zkontrolovány. Pokud byly na konci všechny prvky b[] úspěšně spárovány a vyskakovány, permutace je platná (vrací hodnotu true); jinak je neplatný (vrací hodnotu false).
C++ #include #include #include using namespace std ; bool checkPerm ( vector < int >& a vector < int >& b ) { stack < int > st ; int j = 0 ; for ( int i = 0 ; i < a . size (); i ++ ) { // Push top of a[] to stack st . push ( a [ i ]); // Keep popping from stack while it // matches front of the output queue while ( ! st . empty () && st . top () == b [ j ]) { st . pop (); j ++ ; } } return ( j == b . size ()); } int main () { vector < int > a = { 1 2 3 }; vector < int > b = { 2 1 3 }; cout < < ( checkPerm ( a b ) ? 'true' : 'false' ) < < endl ; return 0 ; }
Java import java.util.Stack ; public class GfG { static boolean checkPerm ( int [] a int [] b ) { Stack < Integer > st = new Stack <> (); int j = 0 ; for ( int i = 0 ; i < a . length ; i ++ ) { // Push top of a[] to stack st . push ( a [ i ] ); // Keep popping from stack while it // matches front of the output array while ( ! st . isEmpty () && st . peek (). equals ( b [ j ] )) { st . pop (); j ++ ; } } return ( j == b . length ); } public static void main ( String [] args ) { int [] a = { 1 2 3 }; int [] b = { 2 1 3 }; System . out . println ( checkPerm ( a b ) ? 'true' : 'false' ); } }
Python def checkPerm ( a b ): st = [] j = 0 for i in range ( len ( a )): # Push top of a[] to stack st . append ( a [ i ]) # Keep popping from stack while it # matches front of the output queue while st and st [ - 1 ] == b [ j ]: st . pop () j += 1 return j == len ( b ) if __name__ == '__main__' : a = [ 1 2 3 ] b = [ 2 1 3 ] print ( 'true' if checkPerm ( a b ) else 'false' )
C# using System ; using System.Collections.Generic ; class GfG { static bool checkPerm ( int [] a int [] b ) { Stack < int > stack = new Stack < int > (); int j = 0 ; for ( int i = 0 ; i < a . Length ; i ++ ) { // Push top of a[] to stack stack . Push ( a [ i ]); // Keep popping from stack while it matches b[j] while ( stack . Count > 0 && stack . Peek () == b [ j ]) { stack . Pop (); j ++ ; } } return j == b . Length ; } static void Main () { int [] a = { 1 2 3 }; int [] b = { 2 1 3 }; Console . WriteLine ( checkPerm ( a b ) ? 'true' : 'false' ); } }
JavaScript function checkPerm ( a b ) { const stack = []; let j = 0 ; for ( let i = 0 ; i < a . length ; i ++ ) { // Push top of a[] to stack stack . push ( a [ i ]); // Keep popping from stack while it // matches front of the output queue while ( stack . length > 0 && stack [ stack . length - 1 ] === b [ j ]) { stack . pop (); j ++ ; } } return j === b . length ; } //Driven Code const a = [ 1 2 3 ]; const b = [ 2 1 3 ]; console . log ( checkPerm ( a b ) ? 'true' : 'false' );
Výstup
trueVytvořit kvíz
