最大栈和最大队列

最大栈

 

具有栈的功能，并且提供O(1)的时间复杂度来获取最大值max。

 

思路：使用一个辅助栈assist来维护最大值，最大值为assist的栈顶元素。当入栈的值大于最大值时，将该值压入assist栈，相当于更新了最大值。当有元素出栈时，检查该元素是否为最大值，如果是，则assist出栈，即更新了最大值。

 

import java.util.Stack;

public class MaxStack {
	
	private Stack<Integer> s;
	private Stack<Integer> assist;

	public MaxStack() {
		s = new Stack<Integer>();
		assist = new Stack<Integer>();
		assist.push(Integer.MIN_VALUE);
	}
	
	public int pop() throws Exception {
		if (isEmpty()) 
			throw new Exception("empty stack");
		
		int result = s.pop();
		if (result == assist.peek())
			assist.pop();
		return result;
	}
	
	public void push(int i) {
		s.push(i);
		if (i > max()) {
			assist.push(i);
		}
	}
	
	public int peek() {
		return s.peek();
	}
	
	public boolean isEmpty() {
		return s.isEmpty();
	}
	
	public int max() {
		return assist.peek();
	}
}

 

 

最大队列

 

具有队列的功能，并提供O(1)的时间复杂度获取最大值。

 

思路：使用两个最大栈来构成一个队列。入队的元素从s1进栈，当有元素出队时，如果s2非空，则从s2出栈。否则，将s1中的元素出栈并从s2中入栈。最大值为s1的最大值和s2的最大值中的较大值。

 

public class MaxQueue {
	MaxStack s1;
	MaxStack s2;
	
	public MaxQueue() {
		s1 = new MaxStack();
		s2 = new MaxStack();
	}
	
	public int max() {
		int result = s1.max() > s2.max() ? s1.max() : s2.max();
		return result;
	}
	
	public boolean isEmpty() {
		if (s1.isEmpty() && s2.isEmpty())
			return true;
		return false;
	}
	
	public void enqueue(int i) {
		s1.push(i);
	}
	
	public int dequeue() throws Exception {
		if (isEmpty())
			throw new Exception("is empty");
		if (s2.isEmpty()) {
			while (!s1.isEmpty()) {
				s2.push(s1.pop());
			}
		}
		return s2.pop();
	}
}