本篇用双向链表和模拟栈混洗过程两种解答方式具体解答“栈混洗”的应用问题
有关栈混洗的定义和解释在此篇:手记-栈与队列相关
描述
某列车调度站的铁道联接结构如Figure 1所示。
其中,A为入口,B为出口,S为中转盲端。所有铁道均为单轨单向式:列车行驶的方向只能是从A到S,再从S到B;另外,不允许超车。因为车厢可在S中驻留,所以它们从B端驶出的次序,可能与从A端驶入的次序不同。不过S的容量有限,同时驻留的车厢不得超过m节。
设某列车由编号依次为{1, 2, ..., n}的n节车厢组成。调度员希望知道,按照以上交通规则,这些车厢能否以{a1, a2, ..., an}的次序,重新排列后从B端驶出。如果可行,应该以怎样
的次序操作?
输入
共两行。
第一行为两个整数n,m。
第二行为以空格分隔的n个整数,保证为{1, 2, ..., n}的一个排列,表示待判断可行性的驶出序列{a1,a2,...,an}。
输出
若驶出序列可行,则输出操作序列,其中push表示车厢从A进入S,pop表示车厢从S进入B,每个操作占一行。
若不可行,则输出No。
Example 1
Input
5 2
1 2 3 5 4
Output
push
pop
push
pop
push
pop
push
push
pop
pop
Example 2
Input
5 5
3 1 2 4 5
Output
No
限制
1 ≤ n ≤ 1,600,000
0 ≤ m ≤ 1,600,000
时间:2 sec
空间:256 MB
双向链表
用链表解题的关键其实就在设立一个*P指向A栈顶元素,每一次比对p和p的上一个元素,若能够匹配则删除该元素,并将指针指向该元素的下一个元素,也就是说如果匹配p,则p = p->next,如果匹配p的上一个元素则不动。
这里的p和p的上一个元素其实就是模拟A栈顶元素和S栈顶元素,这里的时间度为O(n)。
具体如下:
1 // 1-n编号车厢按照“栈混洗”从A->S->B,最终确认车厢在B处是否可以按照某一序列排列 2 // 一种栈结构-输出不要用strcat进行字符链接输出(会TLE) 3 // 双向链表模拟 4 // Memory:70984 Time:1753Ms(按最大样例) 5 #include<iostream> 6 #include<cstring> 7 #include<cstdio> 8 using namespace std; 9 10 #define MAX 1600005 11 12 // A->S->B 13 /*构造双向链表*/ 14 struct Train{ 15 int num; 16 Train *up; 17 Train *down; 18 Train(){}; 19 Train(int n) :num(n){}; 20 }*header,*tailer; //前后哨兵 21 22 int target[MAX]; 23 bool output[2 * MAX]; //true为push,false为pop 24 int k; //输出操作数 25 26 /*构建*/ 27 void Creat_Train(int n) 28 { 29 header = new Train(0); 30 header->up = NULL; 31 32 Train *rear = header; //定义尾针 33 for (int i = 1; i <= n; i++) 34 { 35 Train *p = new Train(i); //新链表元素 36 rear->down = p; 37 p->up = rear; 38 39 rear = p; 40 } 41 tailer = new Train(0); 42 rear->down = tailer; 43 tailer->up = rear; 44 tailer->down = NULL; 45 } 46 47 /*删除*/ 48 void Delete(Train *p) 49 { 50 p->up->down = p->down; 51 p->down->up = p->up; 52 delete p; 53 } 54 55 int main() 56 { 57 int n, m; 58 scanf("%d%d", &n, &m); 59 for (int i = 1; i <= n; i++) //目标序列 60 scanf("%d", &target[i]); 61 62 Creat_Train(n); 63 64 int counter = 0; //S站车厢数量 65 Train *cur = header->down; 66 /*开始匹配第i个目标车厢*/ 67 for (int i = 1; i <= n; i++) 68 { 69 if (cur->num == target[i]) //A栈顶匹配 70 { 71 Train *tmp = cur; 72 cur = cur->down; 73 Delete(tmp); //删除车厢结点 74 if (counter + 1 > m) //S滞留车厢过多 75 { 76 printf("No\n"); 77 return 0; 78 } 79 output[k++] = true; 80 output[k++] = false; 81 } 82 else if (cur->up->num == target[i]) //S栈顶匹配 83 { 84 Delete(cur->up); 85 output[k++] = false; 86 counter--; 87 } 88 else{ //A->S 89 cur = cur->down; 90 --i; 91 counter++; 92 if (cur->down == NULL || counter > m) //A空 Or S滞留车厢过多 93 { 94 printf("No\n"); 95 return 0; 96 } 97 output[k++] = true; 98 } 99 } 100 /*Output*/ 101 for (int i = 0; i < k; i++) 102 { 103 if (output[i]) 104 printf("push\n"); 105 else printf("pop\n"); 106 } 107 108 return 0; 109 }