求栈的最小元素

题目来源:http://bbs.csdn.net/topics/350118968

2.设计包含min函数的栈。
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:

     我看到这道题目时，第一反应就是每次push一个新元素时，将栈里所有逆序元素排序。这样栈顶元素将是最小元素。但由于不能保证最后push进栈的元素最先出栈，这种思路设计的数据结构已经不是一个栈了。

     在栈里添加一个成员变量存放最小元素（或最小元素的位置）。每次push一个新元素进栈的时候，如果该元素比当前的最小元素还要小，则更新最小元素。

     乍一看这样思路挺好的。但仔细一想，该思路存在一个重要的问题：如果当前最小元素被pop出去，如何才能得到下一个最小元素?

      因此仅仅只添加一个成员变量存放最小元素（或最小元素的位置）是不够的。我们需要一个辅助栈。每次push一个新元素的时候，同时将最小元素（或最小元素的位置。考虑到栈元素的类型可能是复杂的数据结构，用最小元素的位置将能减少空间消耗）push到辅助栈中；每次pop一个元素出栈的时候，同时pop辅助栈。

#include <iostream>#include <string.h>#include <stdio.h>#define MAXSIZE 1000using namespace std;struct stack{    int data[MAXSIZE];    int top;};void init(stack *a, stack *b){    a->top = 0;    b->top = 0;}void push(stack *a, stack *b, int value){    a->data[a->top] = value;    a->top++;    if(b->top == 0)        b->data[b->top] = value;    else if(b->data[b->top-1] > value)    {        b->data[b->top] = value;    }    else    {       b->data[b->top] = b->data[b->top-1];    }    b->top++;}void pop(stack *a, stack *b){    a->top--;    b->top--;}void min(stack *b){    cout << b->data[b->top-1] << endl;}int main(){    stack a, b;    init(&a, &b);    push(&a, &b, 3);    push(&a, &b, 4);    push(&a, &b, 2);    push(&a, &b, 1);    pop(&a, &b);    pop(&a, &b);    push(&a, &b, 0);    min(&b);    return 0;}

模版实现参考:

http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/25411174200712895228171/