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011实现一个栈,除了push和pop操作,还要实现min函数以返回栈中的最小值,时间复杂度都为O(1)(keep it up)

时间:2014-08-22 22:38:01      阅读:176      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:c++   算法   

实现一个栈,除了push和pop操作,还要实现min函数以返回栈中的最小值。 
push,pop和min函数的时间复杂度都为O(1)。


看到这个题目最直接的反应是用一个变量来保存当前栈的最小值,让我们来看看这样可行否?
如果栈一直push那是没有问题,入栈元素如果比当前最小值还小,那就更新当前最小值。 
可是如果pop掉的栈顶元素就是最小值,那么我们如何更新最小值呢?显然不太好办。 
既然只用一个变量没法解决这个问题,那我们就增加变量。如果说每个结点除了保存当前的 值,
另外再保存一个从该结点到栈底的结点中的最小值。那么,不论哪个结点成为了栈顶结 点,
我们都有办法取得剩下的这些元素的最小值。代价是付出的空间多了一倍。代码不写了。


下面在介绍一种方法,我们可以在用一个栈来保存栈的最小值:
比如有一组数要入栈: 10 11 6 2 12
栈S1: 10 11 6 2 12
栈S2: 10 6 2
即到栈顶12时,最小值是2, 如果S1栈12出,和S2.top比较,如果大于S2.top,则S2不做
任何操作,如果等于S2.top, 则S2.pop(); 比如S1的2出栈时,2 == S2.top(), 然后S2.pop();
这样就节省了很多空间。
但是上述方法还有问题:
比如数据
S1:10 11 6 2 2 2 12 这时
S2:10 11 6 2
当S1中2出栈时,S2中的2也会出栈,这样我们才去S1的最小值时就是6,明显错了。解决方法就是

S2中每个元素添加一个计数器。这样当连续3次2出栈,S2中的2才出栈。


#include <iostream>
#include <stack>

struct DataCount
{
	int data;
	int count;
	DataCount(int vData = std::numeric_limits<int>::infinity()) : data(vData), count(0) {}
};

class Stack
{
public:
	Stack() {}
	~Stack() {}

	void push(int vData)
	{
		m_Data.push(vData);
		if (m_MinData.empty()) 
		{
			m_MinData.push(DataCount(vData));
		}
		else
		{
			if (vData < m_MinData.top().data)
			{
				m_MinData.push(DataCount(vData));
			}
			else if (vData == m_MinData.top().data)
			{
				++m_MinData.top().count;
			}
		}
	}

	void pop()
	{
		if (m_Data.empty()) 
		{
			std::cout << "Empty stack\n";
			return;
		}

		int Data = m_Data.top();
		m_Data.pop();

		if (Data == m_MinData.top().data)
		{
			if (--m_MinData.top().count == 0)
			{
				m_MinData.pop();
			}
		}
	}

	int getMin()
	{
		if (m_MinData.empty())
		{
			std::cout << "Empty stack\n";
			return;
		}
		return m_MinData.top().data;
	}

private:
	std::stack<int>        m_Data;
	std::stack<DataCount>  m_MinData;
};


011实现一个栈,除了push和pop操作,还要实现min函数以返回栈中的最小值,时间复杂度都为O(1)(keep it up)

标签:c++   算法   

原文地址:http://blog.csdn.net/xiaoliangsky/article/details/38762113

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