AcWing 129 火车进栈

题目描述:

这里有n列火车将要进站再出站,但是,每列火车只有1节,那就是车头。这n列火车按1到n的顺序从东方左转进站,这个车站是南北方向的,它虽然无限长,只可惜是一个死胡同,而且站台只有一条股道,火车只能倒着从西方出去,而且每列火车必须进站,先进后出。也就是说这个火车站其实就相当于一个栈,每次可以让右侧头火车进栈,或者让栈顶火车出站。

车站示意如图:

            出站<——    <——进站
                     |车|
                     |站|
                     |__|

现在请你按《字典序》输出前20种可能的出栈方案。

输入格式

输入一个整数n,代表火车数量。

输出格式

按照《字典序》输出前20种答案,每行一种,不要空格。

数据范围

1≤n≤20

输入样例:

3

输出样例:

123
132
213
231
321

分析:

本题要求我们按字典序输出栈混洗序列,用dfs模拟下栈混洗的过程即可。一般的dfs都是将一种状态转化为另一种状态,而本题涉及三类状态,未入栈的序列st3,栈中的序列st2和已出栈的序列st1。栈混洗的过程就是先st3到st2,再到st1的过程,只需模拟下这三类状态的状态间的转化,再按字典序输出前二十个栈混洗序列即可。

需要考虑的是三类状态的表示,st3表示未入栈的序列,是固定的,比如1234...,每次转化为st2,只需将st++即可将1,2,3...依次入栈,st2就用栈来表示,st1用向量来表示。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <vector>
using namespace std;
int n,cnt = 20;
vector<int> st1;
stack<int> st2;
int st3 = 1;
void dfs(){
    if(!cnt)    return;
    if(st1.size() == n){//已出栈序列达到n个
        cnt--;
        for(auto x : st1)   cout<<x;
        cout<<endl;
        return;
    }
    if(st2.size()){//栈非空,st2--->st1
        st1.push_back(st2.top());
        st2.pop();
        dfs();
        st2.push(st1.back());//恢复状态
        st1.pop_back();
    }
    if(st3 <= n){//还有未曾入栈的数字,st3--->st2
        st2.push(st3);
        st3++;
        dfs();
        st3--;
        st2.pop();
    }
}

int main(){
    cin>>n;
    dfs();
    return 0;
}

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