按升序对栈进行排序(即最大元素位于栈顶)。最多只能使用一个额外的栈存放临时数据,但不得将元素复制到别的(如数组)。
该栈支持如下操作:push, pop, peek,和isEmpty
如果可以支持两个栈,我们可以每一次遍历栈1,将最小的元素放入栈2,把栈3作为搜索时的缓冲区
1、方法一:实现初步的排序算法:搜索整个栈,找出最小元素,之后将其压入另一个栈。然后,在剩余元素中找出最小的压入栈。
注意:实际上需要三个栈:s1为原栈,s2位最终排好序的栈,s3在搜索s1时用作缓冲区。在s1中搜索最小值,需要弹出s1的元素,并将它们压入缓冲区s3。但最多只能使用一个额外的栈,此方法不合适。
2、方法二:
/** * 从s1中逐一弹出元素,按顺序插入s2中。 */
我们不需要反复搜索栈1来依次获得最小值,假设栈s是要排序的栈,栈r是已排序的栈
s = [5,10,7]
r = [12,8 ,3,1]
栈顶元素5在r中的正确位置应该是3的上面,我们可以先弹出5,反正5是无论如何都要从s压入r的,然后将12和8压入栈s,然后将5压入栈r
注意这是12和8没有在r中了,但是只要我们不改变它们在s中的顺序,重复上面的步骤,12和8一次从s弹出再压入r还是在5的上面,r依然是有序的。
时间复杂度为O(n^2),空间复杂度O(n)
[java]
- import java.util.Stack;
- public class sort {
- public static Stack<Integer> sortStk(Stack<Integer> s) {
- Stack<Integer> r = new Stack<Integer>();
- while( !s.isEmpty() ) {
- int temp = s.pop();
- while ( !r.isEmpty() && r.peek() > temp) {
- s.push(r.pop());
- }
- r.push(temp);
- }
- return r;
- }
- }
方法三:
前提:若允许使用的栈数量不限。实现修改版的快速排序和归并排序,要求每层递归都创建两个额外的栈。
*归并排序:创建两个栈,并将原栈分为两部分。递归排序每个栈,然后将其归并到一起并排好序,放回原来的栈中。
*快速排序:创建两个额外的 栈,并根据基准元素(pivot element)将这个栈分为两个栈,这两个栈会进行递归排序,然后归并在一起,放回原来的栈中。