包含max(min)的栈及队列
来源:互联网 发布:java Object not found 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 17:00
题目一:设计一种栈,在这个栈中实现一个能够得到栈中最小元素的min函数。在该栈中,调用push,pop及min的时间复杂度都是O(1)
可以设计一个栈作为辅助数据结构,这个栈相应位置的值就是主栈中压入相应多元素中的最大值。两个栈保持同等的数据量。辅助栈的目的就是记录主栈拥有相应多个元素时的最大值。
template <typename T> class StackWithMin{public: StackWithMin(void) {} virtual ~StackWithMin(void) {} T& top(void); const T& top(void) const; void push(const T& value); void pop(void); const T& min(void) const; bool empty() const; size_t size() const;private: std::stack<T> m_data; // 数据栈,存放栈的所有元素 std::stack<T> m_min; // 辅助栈,存放栈的最小元素};template <typename T> void StackWithMin<T>::push(const T& value){ // 把新元素添加到辅助栈 m_data.push(value); // 当新元素比之前的最小元素小时,把新元素插入辅助栈里; // 否则把之前的最小元素重复插入辅助栈里 if(m_min.size() == 0 || value < m_min.top()) m_min.push(value); else m_min.push(m_min.top());}template <typename T> void StackWithMin<T>::pop(){ assert(m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0); m_data.pop(); m_min.pop();}template <typename T> const T& StackWithMin<T>::min() const{ assert(m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0); return m_min.top();}
题目二:设计一个有min操作的队列,其push,pop,min的操作复杂度都为1。
其实这个题目就是用两个栈来实现队列,可以用上述的两个StackWithMin来实现这个QueueWithMin,其实底层用了4个基本的stack。
template <typename T> class QueueWithMin{public: QueueWithMin(void) {} ~QueueWithMin(void) {}T& top(void); const T& top(void) const; void push(const T& value); void pop(void); const T& min(void) const; bool empty() const; size_t size() const;private: StackWithMin S1; StackWithMin S2; };template <typename T> void QueueWithMin::push(const T& value){S1.push(value);}template <typename T> void QueueWithMin::pop(void){if (S2.empty()){while (!S1.empty()){S2.push(S1.top());S1.pop();}}S2.pop();}template <typename T> const T& QueueWithMin::min(void) const{return S1.min()<S2.min()?S1.min():S2.min();}
题目三:能否实现既有min又有max操作的栈?可以继续增加一个辅助栈就可以了。
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