【牛客網OJ題】火車進站

問題描述：

給定一個正整數N代表火車數量，0 <N <10，接下來輸入火車入站的序列，一共N輛火車，每輛火車以數字1-9編號。序列號。

輸入描述：

有多組測試用例，每一組第一行輸入一個正整數N（0 <N <10），第二行包括N個正整數，範圍爲1到9。

輸出描述：

輸出以字典序從小到大排序的火車出站序列號，每個編號以空格替換，每個輸出序列換行，具體見sample。

示例1

輸入

3
1 2 3

輸出

1 2 3
1 3 2
2 1 3
2 3 1
3 2 1

 分析：

思路爲用三個變量分別存儲：

待進站火車

站中火車（用Stack存儲）

已出站火車

 

具體實現思路：

 

第一種：

採用遞歸的方法，遞歸函數的參數爲當前待進站火車、站中火車、已出站火車的值所組成的三元組，遞歸結束條件 是，未進站火車和站中火車均爲空，此時輸出已出站火車即爲所有出站的一種可能，遞推關係爲對於當前情況有讓下 一輛火車進站或讓站中的一輛火車出站兩種可能，對於兩種可能分別調用遞歸函數，即可得出問題的解。

 

第二種：

採用先對火車編號進行排列組合，計算出所有可能的出站情況。但是火車出站的情況需要滿足棧的出棧順序，所以通

過火車編號的順序，排列組合的順序進行出棧和入棧來比較排列組合中的

一組順序是否滿足條件，如果滿足，則該排 序就是有效的出棧順序。

import java.util.ArrayList; 
import java.util.Arrays; 
import java.util.LinkedList; 
import java.util.Scanner; 
import java.util.Set; 
import java.util.TreeSet; 
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		while(in.hasNext()){
			//輸入火車數量
			int n = in.nextInt(); 
			//輸入火車編號 
			int[] A = new int[n];
			for(int i=0;i<n;i++){
				A[i] = in.nextInt();
			}
			int start = 0;
			//計算n個火車的出站的編號的排列組合
			ArrayList<int[]> result = new ArrayList<int[]>();
			Permutation(A,start,n,result);
			//出棧的結果，一個元素一個記錄，例如：1 2 3 ； 1 3 2 
			Set<String> sortResult = new TreeSet<String>();
			//循環排列組合
			for(int[] out : result){
				//判斷是否滿足出棧要求（後進先出）
				if(isLegal(A,out,n)){
					//滿足的組合，輸入結果，每一個編號用空格分隔 
					StringBuilder sb = new StringBuilder();
					for(int i=0;i<n-1;i++){
						sb.append(out[i]+" ");
					}
					sb.append(out[n-1]);
					sortResult.add(sb.toString());
				}
			}
			//最後輸出所有的符合出棧要求的組合
			for(String list:sortResult){
				System.out. println(list);
			} 
		}
		in.close();
	}
	/*in : 火車編號數組
	out : 火車出站順序
	n : 火 車 數 量
	*/
	private static boolean isLegal(int[] in,int[] out,int n){
		//棧：存儲進站的火車編號
		LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
		int i=0; int j=0;
		while(i<n){
			// in 還有元素的時候都需要判斷
			if(in[i] == out[j]){
				//相等時候就不用入棧，直接後移
				i++; 
				j++;
			}else{
				if(stack.isEmpty()){
					//空stack 就只有入棧了
					stack.push(in[i]);
					i++; 
					}else{
						int top = stack.peek(); 
						// 棧頂元素相等，進行出棧
						if(top==out[j]){
							j++;
							stack.pop();
						}else if(i<n){
							//不相等時候入棧，說明還有待進站的車
							stack.push(in[i]);
							i++; 
						} 
					} 
				} 
			}
			while(!stack.isEmpty() && j<n){
				// in 的結束後，棧中元素進程出棧序列應該和out剩餘的元素相同
				int top = stack.pop();
				if(top == out[j]){
					j++;
				}else{
					return false; 
				} 
			}
			return true;
		}
		
		private static void Permutation(int[] A,int start,int n,ArrayList<int[]> result){
			if(start == n){
				return;
			}
			if(start == n-1){
				int[] B = A.clone();
				result.add(B);
				return;
			}
			for(int i=start;i<n;i++){
				swap(A,start,i) ;
				Permutation(A,start+1,n,result);
				swap(A,start,i); 
			} 
		}
		private static void swap(int[] A,int i,int j){
			int t = A[i];
			A[i] = A[j]; 
			A[j] = t; 
		}
	}