《Cracking the Coding Interview》——第3章：栈和队列——题目2

2014-03-18 05:08

题目：实现一个栈，除了能进行push和pop之外，还能在O(1)时间内返回栈中最小的元素。

解法：用另一个“最小栈”存放最小的元素，每当有不小于当前最小值的元素进栈时，就代表最小值更新了(就算与当前最小值相等，也代表个数变了)。这时，同时要将最小值进栈。这个最小栈的栈顶就是最小的元素。出栈时，遇到数据栈的栈顶元素与最小栈相等时，要同时将最小栈出栈；否则只弹出数据栈即可。

代码：

// 3.2 Design a modified stack that in addition to Push and Pop can also provide minimum element present in the stack via Min function.
#include <climits>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <stack>
using namespace std;

class MinStack {
public:
    bool empty() {
        return st.empty();
    }
    
    void push(int val) {
        st.push(val);
        if (min_st.empty() || val <= min_st.top()) {
            min_st.push(val);
        }
    }
    
    void pop() {
        if (st.empty()) {
            return;
        }
        if (st.top() == min_st.top()) {
            min_st.pop();
        }
        st.pop();
    }
    
    int top() {
        if (st.empty()) {
            return INT_MIN;
        }
        return st.top();
    }
    
    int min() {
        if (st.empty()) {
            return INT_MIN;
        }
        return min_st.top();
    }
private:
    stack<int> st;
    stack<int> min_st;
};

int main()
{
    char s[100];
    int op;
    MinStack st;
    
    while (scanf("%s", s) == 1 && strcmp(s, "END") != 0) {
        if (strcmp(s, "PUSH") == 0) {
            scanf("%d", &op);
            st.push(op);
            printf("push=%d
", op);
        } else if (strcmp(s, "POP") == 0) {
            op = st.top();
            st.pop();
            printf("pop=%d
", op);
        } else if (strcmp(s, "TOP") == 0) {
            printf("top=%d
", st.top());
        } else if (strcmp(s, "MIN") == 0) {
            printf("min=%d
", st.min());
        }
    }
    
    return 0;
}