• 求栈中的最小元素


    定义栈的数据结构,要求添加一个min函数,能够得到栈的最小元素,要求函数min、push以及pop的时间复杂度都是O(1)

    主要难点:将当前最小的元素min出栈之后,如何快速找到下一个最小的元素?因此需要一个辅助栈,每次push一个新元素的时候,同时将最小元素push到辅助栈中;每次pop一个元素出栈的时候,同时pop辅助栈。考虑到栈元素的类型可能是复杂的数据结构,在辅助栈中用最小元素的位置将能减少空间消耗。

    代码:

     1 #include <iostream>
     2 #include <deque>
     3 #include <assert.h>
     4 #include <conio.h>
     5 using namespace std;
     6 template <typename T> 
     7 class stackWithMin
     8 {
     9  public :
    10      stackWithMin(){};
    11      virtual ~stackWithMin(){};
    12      T& top();
    13      const T& top() const;
    14      void pop();
    15      void push(const T& value);
    16      const T& min() const;
    17 private:
    18     deque<T> m_data;              // 用一个deque来保存栈里的数据,类型为模板类型T
    19     deque<size_t> m_minIndex;     // 用一个deque来保存栈里的最小数据的位置,类型为size_t
    20 };
    21 
    22 template <typename T> T& stackWithMin<T>::top()
    23 {
    24     return m_data.back();
    25 }
    26 template <typename T> const T& stackWithMin<T>::top() const
    27 {
    28     return m_data.back();
    29 }
    30 template <typename T> void stackWithMin<T>::pop()
    31 {
    32     m_data.pop_back();
    33     m_minIndex.pop_back();
    34 }
    35 
    36 template <typename T> void stackWithMin<T>::push(const T& value)
    37 {
    38      m_data.push_back(value);
    39      if(m_minIndex.size() == 0)
    40      {
    41          m_minIndex.push_back(0);
    42      }
    43      else
    44      {
    45          if(value < m_data[m_minIndex.back()])
    46          {
    47              m_minIndex.push_back(m_data.size() - 1);
    48          }
    49          else
    50          {
    51              m_minIndex.push_back(m_minIndex.back());
    52          }
    53      }
    54 }
    55 template <typename T> const T& stackWithMin<T>::min() const
    56 {
    57      assert(m_data.size() > 0);
    58      assert(m_minIndex.size() > 0);
    59      return m_data[m_minIndex.back()];
    60 }
    61 int main()
    62 {
    63      int data,choice;
    64      stackWithMin<int> int_stack;
    65       cout << "1.添加数据" << endl;
    66           cout << "2.删除数据" << endl;
    67           cout << "3.得到堆栈顶部的数据和堆栈里的min数据" <<endl;
    68           cout << "0.退出" <<endl;
    69      do
    70      {
    71           choice = getch();
    72           switch(choice)
    73           {
    74           case '1':
    75               cout << "1.添加数据" << endl;
    76               cin >> data;
    77               int_stack.push(data);
    78               break;
    79           case '2':
    80               cout << "2.删除数据" << endl;
    81               int_stack.pop();
    82               break;
    83           case '3':
    84               cout << "3.得到堆栈顶部的数据和堆栈里的min数据" <<endl;
    85               cout << int_stack.top() << endl;
    86               cout << int_stack.min() <<endl;
    87               break;
    88           case '0':
    89               break;
    90           } 
    91      }while(choice != '0');
    92      getch();
    93      return 0;
    94 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sanshuiyijing/p/3389388.html
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