Question

假设我有一个元素按升序排列的队列，即head＆lt;第二＆lt;第3＆lt; ......＆lt;尾

和具有降序元素的堆栈，即顶部＆gt;第二个＆gt; 3＆gt; ...

它们的大小最多相差1（它们可能大小相同）。

将它们合并到同一队列（或堆栈）中作为单个排序序列的最有效方法是什么？没有额外的堆栈/队列？

到目前为止，我认为最好的是基本选择排序的二次算法，它并没有真正利用队列和堆栈预先排序的事实及其大小。我想知道我们能做得更好吗？

Answer 1

只需合并到位，将结果放在队列的末尾。保持计数，以便知道何时结束。这是O（n）。

这是在python中。我没有使用队列或堆栈类，但你会看到q列表是FIFO，s列表是LIFO！

启用了最有趣的调试案例，以便您可以看到输出。

def sort(Q, S, debug=False):
  q = Q
  s = S
  size = len(Q) + len(S)
  handled = 0
  while handled < size:
    move_from_queue = len(s) == 0 or (len(q) > 0 and q[0] < s[0])
    last_from_stack = (handled == size-1) and (len(s) == 1)
    if move_from_queue and not last_from_stack:
      q_front = q[0]
      q = q[1:] + [q_front]
      msg = 'moved q[0]=%d to end, q=%r' % (q_front, q)
    else:
      (s_top, s) = (s[0], s[1:])
      q += [s_top]
      msg = 'popped s[0]=%d to end of q=%r,s=%r' % (s_top, q, s)
    handled += 1
    if debug:
      print 'Debug-Step %d: %s' % (handled, msg)
  return (q, s)

def test_sort(Q, S, debug=False):
  print 'Pre  Q: %r' % Q
  print 'Pre  S: %r' % S
  (Q, S) = sort(Q, S, debug)
  print 'Sorted: %r' % Q
  print

if __name__ == "__main__":
  test_sort([1, 3, 7, 9], [2, 5, 5])
  test_sort([1, 3, 7], [2, 5, 5])
  test_sort([1, 3, 7], [2, 5, 5, 9], True)
  test_sort([], [])
  test_sort([1], [])
  test_sort([], [1])

输出：

Pre  Q: [1, 3, 7, 9]
Pre  S: [2, 5, 5]
Sorted: [1, 2, 3, 5, 5, 7, 9]

Pre  Q: [1, 3, 7]
Pre  S: [2, 5, 5]
Sorted: [1, 2, 3, 5, 5, 7]

Pre  Q: [1, 3, 7]
Pre  S: [2, 5, 5, 9]
Debug-Step 1: moved q[0]=1 to end, q=[3, 7, 1]
Debug-Step 2: popped s[0]=2 to end of q=[3, 7, 1, 2],s=[5, 5, 9]
Debug-Step 3: moved q[0]=3 to end, q=[7, 1, 2, 3]
Debug-Step 4: popped s[0]=5 to end of q=[7, 1, 2, 3, 5],s=[5, 9]
Debug-Step 5: popped s[0]=5 to end of q=[7, 1, 2, 3, 5, 5],s=[9]
Debug-Step 6: moved q[0]=7 to end, q=[1, 2, 3, 5, 5, 7]
Debug-Step 7: popped s[0]=9 to end of q=[1, 2, 3, 5, 5, 7, 9],s=[]
Sorted: [1, 2, 3, 5, 5, 7, 9]

Pre  Q: []
Pre  S: []
Sorted: []

Pre  Q: [1]
Pre  S: []
Sorted: [1]

Pre  Q: []
Pre  S: [1]
Sorted: [1]

将队列与元素按升序合并，以及堆栈元素按降序排列

1 个答案: