《Cracking the Coding Interview》——第3章：栈和队列——题目6

2014-03-19 03:01

题目：给定一个栈，设计一个算法，在只使用栈操作的情况下将其排序。你可以额外用一个栈。排序完成后，最大元素在栈顶。

解法：我在草稿纸上试了试{1,4,2,3}之类的小例子，大概两三分钟有了思路。既然比较性排序是基于比较和交换的，那么就在两个栈的栈顶进行比较，同时在栈顶进行交换，此处需要O(1)的空间来进行交换。具体实现请看代码，时间复杂度为O(n^2)。

代码：

 // 3.6 Try to sort the elements in a stack with the aid of at most one more stack.
 #include <cstdio>
 #include <stack>
 using namespace std;

 class Solution {
 public:
     void sortStack(stack<int> &s1) {
         if (s1.empty()) {
             return;
         }
         // extra O(n) here
         stack<int> s2;
         // extra O(1) here
         int val;

         while (!s1.empty()) {
             if (s2.empty() || s1.top() <= s2.top()) {
                 s2.push(s1.top());
                 s1.pop();
             } else {
                 val = s1.top();
                 s1.pop();
                 while (!s2.empty() && s2.top() < val) {
                     s1.push(s2.top());
                     s2.pop();
                 }
                 s2.push(val);
             }
         }
         while (!s2.empty()) {
             s1.push(s2.top());
             s2.pop();
         }
     }
 };

 int main()
 {
     Solution sol;
     int i, n, val;
     stack<int> st;

     while (scanf("%d", &n) ==  && n > ) {
         for (i = ; i < n; ++i) {
             scanf("%d", &val);
             st.push(val);
         }
         sol.sortStack(st);

         printf("%d", st.top());
         st.pop();
         while (!st.empty()) {
             printf(" %d", st.top());
             st.pop();
         }
         printf("\n");
     }

     return ;
 }