设计包含min函数的栈

最新推荐文章于 2019-03-29 00:34:39 发布

原创最新推荐文章于 2019-03-29 00:34:39 发布 · 516 阅读

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本文介绍了一种使用模板代码实现带min函数的栈数据结构的方法，包括两个队列的使用策略以及关键函数的实现细节。通过实例演示了如何在O(1)时间内完成min、push和pop操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目：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)。

思路：采用两个队列，一个用语存放每次数据，一个用语存放最小数据的下标。

采用模版的方式实现，首先回忆下模版代码的基本知识，参考：http://www.360doc.com/content/09/0403/17/799_3011262.shtml

模版代码是不需要头文件的，其cpp文件代码如下：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <deque>
#include <assert.h>

using namespace std;

template <typename T> class stackWithMin
{
public:
stackWithMin(){}
virtual ~stackWithMin(){}

T &top();
const T &top() const;
void push(const T& value);
void pop();

const T &min(void) const;
const T &size(void) const;

private:
deque<T> m_data;
deque<size_t> m_minIndex;
};

template<typename T> T &stackWithMin<T>::top()
{
return m_data.back();
}

template<typename T> const T &stackWithMin<T>::top() const
{
return m_data.back();
}

template<typename T> void stackWithMin<T>::push(const T& value)
{
m_data.push_back(value);

if(m_minIndex.empty())
{
m_minIndex.push_back(0);
return;
}
if(value < m_data[m_minIndex.back()])
m_minIndex.push_back(m_data.size()-1);
else
m_minIndex.push_back(m_minIndex.back());
}

template<typename T> void stackWithMin<T>::pop()
{
m_data.pop_back();
m_minIndex.pop_back();
}

template<typename T> const T &stackWithMin<T>::min() const
{
assert(m_data.size() > 0);
assert(m_minIndex.size() > 0);
return m_data[m_minIndex.back()];
}

template<typename T> const T &stackWithMin<T>::size() const
{
assert(m_data.size() > 0);
assert(m_minIndex.size() > 0);
return m_data.size();
}

调用方式：

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
stackWithMin<int> stk;
for(int i = 0; i < 10; i++)
stk.push(i);

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
cout<<stk.top()<<" "<<stk.min()<<endl;
stk.pop();
}
return 0;
}