铁路栈的问题

描述：

火车编号为：1~9，且不重复。

如：编号分别为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”的5个火车顺序进站，那么进站序列为“12345”，全部进站后再顺序出站，则出站序列为“54321”，如果先进1,2，然后2出站，然后1出站，然后再3进站、出站，4进站、出站，5进站、出站，那么出站序列就为21345.

详细描述：

        int JudgeTrainSequence (int maxNum, char *pOutSeq);  

    输入参数：

    int maxNum：进站的火车最大编号

    char* pOutSeq：使用字符串表示火车出站序列

输出参数（指针指向的内存区域保证有效）：

    无。

返回值：

    Int: 根据输入的进站序列判断，如果输入的出站序列是可能的，返回1，否则返回0；

 

一、分析（假如编号为1,2,3,4,5,6,7）：

    1，若数n出栈，则在n出栈只有<n的数一定已经入栈（可能有部分数在n出栈之前就已经出栈）；

    2，本着后入先出的原则，如果第一个出栈的是4，则1、2、3的出栈先后顺序只能为3、2、1（中间允许有其它数）；

    3，如果第二个出栈的数>4，例如为6，即现出栈为4、6，则现在栈中一定有1、2、3、5，这四个数的出栈先后顺序只能为5、3、2、1；

    4，如果第二个出栈的数<4，那只能为3，栈中现有1、2；

    5，依此类推；

 

二、模拟入栈出栈过程（假如出栈序列为4673251）：

    1，1~7依此入队，记录当前队尾元素为q_tail=1；

    2，出栈序列中当前元素为4，则队列中q_tail<=ele<=4依此出列并入栈，4出栈，记录队尾元素q_tail=5；

    3，出栈序列当前元素指向6，判断6!=栈顶元素&&6>=q_tail，则q_tail<=ele<=6依此出列并入栈，6出栈，记录队尾元素q_tail=7;

    4，出栈序列当前元素指向7，判断7!=栈顶元素&&7>=q_tail，则q_tail<=ele<=7依此出列并入栈，7出栈，队列为空，记录队尾元素q_tail=null;

    5，出栈序列当前元素指向3，判断3!=栈顶元素&&q_tail=null，则无法让3出栈，return false；

三、注意问题：

    1，形参pOutSeq不能为NULL，且只能为1-9的纯数字组成；

    2，pOutSeq里的数字不能重复；

    3，pOutSeq最少得有一个数字；

 四、算法实现：

#include <iostream>#include <stack>#include <queue>#include <string>using namespace::std;inline bool IsValidNum(char *str){if(str == NULL || strlen(str)==0 || strlen(str)>9)return false;else{char *p = str;while(*p !='\0'){if(*p<'0' || *p>'9')return false;else p++;}return true;}}int JudgeTrainSequence (int maxNum, char *pOutSeq){if( !IsValidNum(pOutSeq) )return false;else if(maxNum != strlen(pOutSeq))return false;//创建一个队列和栈queue<unsigned int> que;stack<unsigned int>stk;//序号依次入队for(int i=0; i<maxNum; i++)que.push(i+1);char *p_cur_ele = pOutSeq;//第一个元素的出栈过程for(int i=0; i<*p_cur_ele-'0'; i++){stk.push(que.front());que.pop();}stk.pop();unsigned int q_tail;if(que.empty())q_tail = 0;elseq_tail = que.front();while(*++p_cur_ele != '\0'){if(!stk.empty() && !que.empty()){if(*p_cur_ele-'0' != stk.top() && *p_cur_ele-'0'>=q_tail){for(int i=0; i<*p_cur_ele-'0'-q_tail+1; i++){stk.push(que.front());que.pop();}if(que.empty())q_tail = 0;else q_tail = que.front();stk.pop();}else if(*p_cur_ele-'0'==stk.top())stk.pop();else return false;}else if(!stk.empty() && que.empty()){if(*p_cur_ele-'0'==stk.top())stk.pop();elsereturn false;}else if(stk.empty() &&!que.empty()){for(int i=0; i<*p_cur_ele-'0'-q_tail+1; i++){stk.push(que.front());que.pop();}stk.pop();if(que.empty())q_tail = 0;else q_tail = que.front();}elsereturn false;}return true;}int main(){char str[100] = {'\0'};int maxNum;cin>>maxNum;cin>>str;int ret = JudgeTrainSequence(maxNum,str);cout<<"ret is : "<<ret<<endl;return 0;}