题目
(2) 设栈 S 和队列 Q 的初始状态[1]为空,元素 e1、e2、e3、e4、e5、e6 依次通过栈 S,一个元素出栈后即进入队列Q,若6个元素出队的顺序是 e2、e4、e3、e6、e5、e1,则栈S的容量至少应该是( )A. 6B. 4C. 3D. 2
(2) 设栈 S 和队列 Q 的初始状态[1]为空,元素 e1、e2、e3、e4、e5、e6 依次通过栈 S,一个元素出栈后即进入队列Q,若6个元素出队的顺序是 e2、e4、e3、e6、e5、e1,则栈S的容量至少应该是( )
A. 6
B. 4
C. 3
D. 2
题目解答
答案
C. 3
解析
考查要点:本题主要考查栈和队列的操作特性,以及如何根据元素的出队顺序反推栈的最小容量。关键在于理解栈的先进后出和队列的先进先出特性,以及如何通过元素的入栈、出栈时机确定栈的最大深度。
解题核心思路:
- 逆向推导:根据队列的出队顺序(即元素出栈顺序),反推出栈的操作步骤。
- 模拟过程:按元素入栈顺序(e1→e6)和出栈顺序(e2→e1)模拟栈的操作,记录栈中元素的最大数量,即为栈的最小容量。
破题关键点:
- 队列的出队顺序等于元素出栈顺序,因此需确保出栈顺序为 e2、e4、e3、e6、e5、e1。
- 栈的容量由操作过程中元素的最大存储数量决定,需通过模拟找到该最大值。
模拟栈操作过程
-
初始状态:栈 S 和队列 Q 均为空。
-
元素入栈与出栈操作:
- e1 入栈 → 栈:
[e1] - e2 入栈 → 栈:
[e1, e2] - e2 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[e1],Q:[e2] - e3 入栈 → 栈:
[e1, e3] - e4 入栈 → 栈:
[e1, e3, e4](此时栈容量达最大值 3) - e4 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[e1, e3],Q:[e2, e4] - e3 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[e1],Q:[e2, e4, e3] - e5 入栈 → 栈:
[e1, e5] - e6 入栈 → 栈:
[e1, e5, e6](栈容量再次达 3) - e6 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[e1, e5],Q:[e2, e4, e3, e6] - e5 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[e1],Q:[e2, e4, e3, e6, e5] - e1 出栈 → Q 中入队 → 栈:
[],Q:[e2, e4, e3, e6, e5, e1]
- e1 入栈 → 栈:
-
结论:栈的最大深度为 3,因此栈的最小容量为 3。