剑指offer---栈和队列、查找和排序

开宗明义：本系列基于牛客网剑指offer，刷题小白，一天两道我快乐！旨在理解和交流，重在记录，望各位大牛指点！

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牛客网-剑指offer

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1、栈和队列

描述：用两个栈来实现一个队列，完成队列的push和pop操作。队列的元素为int类型。

思路：

1. 栈：先进后出；队列：先进先出 ；
2. Stack1负责入栈，Stack2负责出栈；
3. 将Stack1的出栈入Stack2，再Stack2出栈就是先入先出了；

测试代码：

class Solution {
public:
	void push(int node) {
		stack1.push(node);	//入栈	
	}

	int pop() {
		int temp;
		if (stack2.empty()) {	//如果这个栈未空
			while (!stack1.empty()) {
                int t=stack1.top();
                stack1.pop();
				stack2.push(t);	//后进的入栈栈顶先入
				
			}
		}
		//如果这个栈不为空
		temp = stack2.top();  //这时候栈2变成了后进的先入，先进的后入
		stack2.pop();
		return temp;
	}

private:
	stack<int> stack1;	//用于存储push的元素
	stack<int> stack2;	//用于倒转stack的元素，以生成队列
};

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2、旋转数组的最小数字

描述：把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。输入一个非减排序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。例如数组{3，4，5，1，2}为{1，2，3，4，5}的一个旋转，该数组的最小值为1。NOTE：给出所有的元素都大于0，若数组大小为0，请返回0。

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思路1：直接把这个vector调用STL的sort排序函数排序，然后输出第一个元素就可以了，就是最小值。

测试代码：

class Solution {
public:
    int minNumberInRotateArray(vector<int> rotateArray) {
        sort(rotateArray.begin(),rotateArray.end()); 
        return rotateArray[0];
    }
};

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思路2：二分查找法

1. 第一点，由题意，这个数组是递增的；
2. 设定 $mid=low+(high-low)/2$;
3. 设定两个标签，初始化的时候一个指向头 $left$，一个指向尾 $right$；
4. 在 $left<right$ 的前提下，考虑下面三种情况：
5. ① $rotateArray[left]<rotateArray[mid]$ 说明前面是递增的，那么旋转了，最小值在后面，那么$left=mid+1$;
6. ② $rotateArray[mid]<rotateArray[right]$ 说明后面是递增的，那么最小值在前面，那么这时候更新 $right$;
7. 这边更新 $right$ ，更新 $right=mid$，而不是 $right=mid-1$，因为如果最后只剩两个数 $[4,6]$ ，那么$left=4,right=6$，这时候 $mid$ 指向下标靠前的数字。

测试代码：

//C++ 二分法
#include <vector>
using namespace std;

class Solution {
public:
	int minNumberInRotateArray(vector<int> rotateArray) {
		if (rotateArray.empty()) 
			return 0;

		int left = 0;
		int right = rotateArray.size() - 1;
		while (left < right) {
			//确认子数组是否是类似1,1,2,4,5,..,7的非递减数组
			if (rotateArray[left] < rotateArray[right])
				return rotateArray[left];

			int mid = left + (right - left) / 2;
			//如果左半数组为有序数组.说明旋转了，最小元素肯定在右边
			if (rotateArray[left] < rotateArray[mid])
				left = mid + 1;
			//如果右半数组为有序数组
			else 
				if (rotateArray[mid] < rotateArray[right])
					right = mid;
			//否则，rotateArray[left] == rotateArray[mid] == rotateArray[right]
			else {
				++left;
			}
		}
		return rotateArray[left];
	}
};