首页 > 技术文章 > OJP1147括号匹配加强版(栈)与P1153乱头发节(单调栈)

ywjblog 2017-11-18 16:41 原文

惨兮兮的被刷掉2%的通过率后在经过思考和dalao的指点后终于A掉了这道题

 

 

强烈建议修改这题的样例,实在太迷惑人,各种错误算法都能过

比如说这是一份错误代码,看懂了也不要学思路,和正解不知道差到哪里去了:

 

惨兮兮,WA掉代码:

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <cmath>

#include <cstdio>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <ctime>

using namespace std;

char a[100086];

int len,top=0,ll=0,lexn,maxx=-10000,leen;

char s[100086],bb[10086],jg[100086];

bool f=true;

int main()

{

         memset(a,0,sizeof(a));

         memset(s,0,sizeof(s));

         cin>>a;

         len=strlen(a);

         for(int i=0;i<len;i++)

         {

                   if(s[top]=='(')

                   {

                            if(a[i]==']')

                            {memset(s,0,sizeof(s));memset(bb,0,sizeof(bb));top=0;f=false;}

                            else if(a[i]=='(')

                            {

                                     s[++top]=a[i];

                                     bb[++ll]=a[i];

                            }

                            else if(a[i]==')')

                            {

                                     bb[++ll]=a[i];

                                     top--;

                            }

                   }

                   else if(s[top]=='[')

                   {

                            if(a[i]==')')

                            {memset(s,0,sizeof(s));memset(bb,0,sizeof(bb));top=0;f=false;}

                            else if(a[i]=='(')

                            {

                                     s[++top]=a[i];

                                     bb[++ll]=a[i];

                            }

                            else if(a[i]==']')

                            {

                                     bb[++ll]=a[i];

                                     top--;

                            }

                   }                          

                   else if(a[i]=='('||a[i]=='[')

                            {s[++top]=a[i];bb[++ll]=a[i];}

                   if(top==0&&f)

                   {

                            //lexn=strlen(bb);

                            if(maxx<ll)

                            {

                                     memset(jg,0,sizeof(jg));

                                     maxx=ll;

                                     if(leen!=maxx)

                                               leen=0;

                                     for(int i=1;i<=ll;i++)

                                     {

                                               jg[i]=bb[i];

                                               leen++;

                                     }

                            }

                            ll=0;

                            memset(bb,0,sizeof(bb));

                            memset(s,0,sizeof(s));

                   }

                   if(!f)

                            f=true;

         }

         for(int i=1;i<=leen;i++)

         {

                   if(jg[i]=='['||jg[i]=='('||jg[i]==']'||jg[i]==')')

                            cout<<jg[i];

         }

         return 0;

}(这是WA掉的)

但即便是这个WA掉所有数据的错误代码都能过样例,所以改一下为好吧……

然后是正解思路:

读入一个char型数组,然后将此数组中的字符挨个进栈,如果栈顶为’]’或是’)’,查看第top-1个元素,如果是能与当前字符匹配的左括号,就出栈,bool型数组标记下标,否则就将栈清空,然而操作还是讲不清,代码如下:

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <cstdio>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <ctime>

#include <algorithm>

using namespace std;

int len,s=0,maxx=-1000,top=-1,sum=-1,num=-1,t=0;//top为栈顶下标,因为是字符串,所以为-1,sum,num同理

char a[1000086],stack[1000086];

bool f[1000086];

int d[1000010],e[1000010];//开两个数组分别记录'('和']'的下标

int main()

{

         cin>>a;

         memset(f,false,sizeof(f));

         len=strlen(a);

         for(int i=0;i<len;i++)

         {

                   stack[++top]=a[i];//入栈

                   if(stack[top]=='(')//当栈顶是(时,记录下标

                            d[++sum]=i;

                   if(stack[top]=='[')//同上

                            e[++num]=i;

                   if((stack[top]==')'&&stack[top-1]=='[')||(stack[top]==']'&&stack[top-1]=='('))//当右括号与栈顶左括号不匹配时,栈清空

                            top=0;

                   else if((stack[top]==')'&&stack[top-1]=='(')||(stack[top]==']'&&stack[top-1]=='['))//当栈顶左括号与右括号匹配时

                   {

                            f[i]=1;//标记当前下标

                            if(stack[top]==']')//如果栈顶右括号为]?

                            {

                                     f[e[num]]=1;//bool数组标记下标

                                     num--;//存储]的数组减去一个]

                            }

                            if(stack[top]==')')//理同上

                            {

                                     f[d[sum]]=1;

                                     sum--;

                            }

                            top-=2;//因为左括号与右括号匹配,所以直接删去两个

                   }

         }

         for(int i=0;i<len;i++)

         {

                   if(f[i])//t为能够匹配的括号式的长度

                            t++;

                   else//因为匹配括号式必须挨着,所以一旦!f[i],则说明已经记录完了一个括号式

                   {

                            if(t>maxx)//标记最大长度

                            {

                                     maxx=t;

                                     s=i;//s记录当前下标

                            }

                            t=0;

                   }

         }

         if(t>maxx)//避免式子在最后

         {

                   maxx=t;

                   s=len;

         }

         for(int i=s-maxx;i<s;i++)//s减去maxx即为最长表达式的起始下标

                   cout<<a[i];

         return 0;

}

 

 

作为我校校本教材题目…教育价值大于题目价值系列

单调栈,就是具有单调性的栈,单调递增或是单调递减。

以上面那道奶牛题距离,最基本最暴力的解法就是二重循环枚举统计,但是N(1<=N<=80,000)的范围二重枚举肯定会超,所以显然暴力枚举是不行了。但是我们如果仔细思考一下就会发现,对于符合条件的情况来看,牛的高度是单调的,一旦h[i+1]>=h[i],就不符合条件了。采用逆向思维,对于第i头牛来说,如果它是第一个比第k头牛高的,那么第k头牛能看到的牛的距离就是i-k-1头(不要问我为什么要减一,第k头牛看不到自己的头)。

比如6头牛,高度分别是:10,3,7,4,12,2。第5头牛高度12,那么第4头就被第5头的高度维护掉了,第三头就只能看到1头,第一头能看到三头,而第二头被第三头的高度维护掉了。我们要做的是用栈维护牛与牛之间单调递减的局部关系。

1)  如果当前元素大于栈顶元素,栈顶出栈,统计栈顶看见了几头牛。

2)  如果栈为空,或当前元素比栈顶小,当前元素进栈。

因为操作只有当前元素进一次栈出一次栈,所以复杂度是O(n)。

代码如下:                          

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <cstdio>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <ctime>

#include <cmath>

using namespace std;

const int maxx=1000090;

int stack[maxx],a[maxx],top=0,n,t;

long long gg=0;//gg为统计的奶牛能看到的头数.

inline void push(int x)//进栈

{stack[++top]=x;}

inline int pop()//出栈

{return stack[top--];}

int main()

{

         cin>>n;

         for(int i=1;i<=n;i++)

                   cin>>a[i];

         push(1);

         for(int i=2;i<=n;i++)

         {

                   while((a[stack[top]]<=a[i])&&(top>0))

                   {

                            t=pop();

                            gg+=i-t-1;

                   }

                   push(i);

         }

         while(top>0)//处理最高的那个奶牛,若最高的奶牛不是最后一头,就要解决最高的那头所看到的奶牛数。

         {

                   t=pop();

                   gg+=n-t;

         }

         cout<<gg<<endl;

         return 0;

}

然后还有另一个思路,但是因为我校评测机的问题,不能A掉,但实际输出与测试数据是符合的,很迷,比较尬的是,我校校本教材上给出的这个思路的代码不仅会CE,而且程序连样例的过不去,WA声一片,所以进行了修改。其思路在于,先读入第一个元素,然后按照正常的方式向后找,注意:for循环为for(int i=1;i<n;i++),但如果有比第一个元素还大的高度,就将栈清空,将当前元素入栈,再进行搜索,而且很重要的是,top的大小就是在这一时刻此前所有的能看到当前奶牛的总和,例如:6 5 3 2 8。比如第3头牛高度为3,前两头都能看见,此时top=2,则ans+=top就是ans+=2。第4头牛前三头都能看到,top=3,ans+=top就是ans+=3。

代码如下:

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <cstdio>

#include <cstring>

#include <ctime>

#include <cmath>

#include <algorithm>

using namespace std;

const int maxx=100000;

int s[maxx],m,n,top=0;

long long ans=0,f=1;

inline void push(int m)

{s[++top]=m;}

inline int pop()

{return s[top--];}

int main()

{

         cin>>n;

         cin>>m;

         push(m);

         for(int i=1;i<n;i++)

         {

                   cin>>m;

                   if((s[top]<=m)&&(top>0))

                   {

                            pop();

                            if(s[1]<=m)//如果有比栈中第一个元素要大的,将栈清空,当前元素继续向下搜索

                                     f=0;

                   }

                   if(f==0)//接上

                   {top=0;}

                   else

                            ans+=top;//top的大小就是之前的牛能看到的牛的总和

                   push(m);

                   f=1;

         }

         cout<<ans<<endl;

         return 0;

}

 然后大概到这里,栈得学习就结束了系列

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