剑指offer整理（附python代码）——堆栈、队列

1.用两个栈实现队列

问题描述

用两个栈来实现一个队列，完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。

考察点:栈、队列的性质

思路

• 用两个先进后出，实现先进先出。（入队，出队）
• “出队”:当S2不空，则对S2做弹出；若S2为空，则把S1中所有元素，逐个压入S2，最后对S2做弹出。
• “入队:当S2空，直接对S1添加；当S2不空，也没关系，因为总会先将S2中弹空，才对S2执行压入，所以不会乱序。

class Solution1:
    def __init__(self):
        self.s1 = []
        self.s2 = []
    def push(self, node):
        #入队，跟S2状态无关
        self.s1.append(node)
    def pop(self):
        # 出队，要分S2空与否；
        #S2空，将S1中所有元素弹出到S2，再对S2弹出一个。
        if self.s2 == []:
            while self.s1:
                self.s2.append(self.s1.pop())
            return self.s2.pop()
        # 当S2不空，直接对S2弹出
        return self.s2.pop()
if __name__ == '__main__':
    s = Solution1()
    s.push([1,2,3])
    print s.pop()

[1, 2, 3]

2.包含min函数的栈

问题描述

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈最小元素的min函数

考察点

1. 最初可能想用‘变量’保存最小元素，但是弹出最小后，次小没办法获取
2. 引入辅助栈

测试用例

1. 压入的比最小的大/小
2. 弹出的是/否为当前最小值

思路

1. 压入时，另外用辅助栈存储当前的最小值
2. 弹出时，若弹出的为最小，则同时弹出两个栈；否则，只弹出数据栈；

class Solution2:
    def __init__(self):
        self.stack = []
        self.minstack = []
    def push(self, node):
        # write code here
        self.stack.append(node)
        if len(self.minstack)==0 or node<=self.minstack[-1]:
            self.minstack.append(node)
    def pop(self):
        # write code here
        if self.stack[-1]==self.minstack[-1]:
            self.minstack.pop(-1)
        self.stack.pop(-1)
    def top(self):
        # write code here
        return self.stack[-1]
    def min(self):
        # write code here
        return self.minstack[-1]
if __name__ == '__main__':
    s = Solution2()
    s.push([3])
    print s.min()
    s.push([4])
    print s.min()  
    s.push([2])
    print s.min()

[3]
[3]
[2]

3.栈的压入、弹出序列

问题描述

输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序，序列4，5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列，但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。（注意：这两个序列的长度是相等的）

测试用例

1. 两个空指针
2. 是/非弹出序列

思路

引入辅助栈存储当前序列，弹出时分两种情况
1. 弹出元素为辅助栈栈顶：直接弹出
2. 弹出元素非辅助栈栈顶：将未入栈元素入栈，直到找到要弹出的元素；否则为‘非弹出序列’

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def IsPopOrder(self, pushV, popV):
        # write code here
        if not pushV or len(pushV)!= len(popV):
            return False
        stack = []
        for i in pushV:
            stack.append(i)
            while len(stack) and stack[-1] == popV[0]:
                stack.pop() # 弹出最后一个
                popV.pop(0) # 弹出第一个
        if len(stack):
            return False
        return True
if __name__ == '__main__':
    s = Solution()
    print s.IsPopOrder([1,2,3,4,5],[4,3,5,1,2])

False