實現一個出棧,入棧,返回最小值的操作的時間複雜度為O(1)的棧
阿新 • • 發佈:2018-12-30
棧的特點的是先進後出,這裡實現的棧是在這個基礎上加以特定的功能。
用一個原生棧實現
這種方法需要_min來記錄棧頂元素到棧底元素的最小值,每次入棧之前需要先比較入棧元素和_min的值,接著將它兩依次入棧;出棧的時候需要每次Pop兩次,並記錄第二次的值,即為新棧出棧的元素順序。
根據上述方法將組資料 “9 2 2 6 3 3 1”入棧可得到下面的棧模型:
從上面模型可以看出如果最小值出現過早的話,在接下來的入棧操作中會一直被入棧,造成資料的冗餘。
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<stack>
using namespace std;
template<class T>
class Stack
{
public:
stack<T> Num;
T _min;
Stack(const T& x)
:_min(x)
{}
//入棧
void Push(const T& x)
{
Num.push(x);
//比較小的數值
if (_min <= x)
{
Num.push(_min);
}
else if (_min > x)
{
_min = x;
Num.push(_min);
}
}
//出棧
void Pop()
{
Num.pop();
cout << "Num.Pop:" << Num.top() << endl;//列印棧中num的值
Num.pop();
}
//取最小值
T& MinNum()
{
return Num.top();
}
};
//測試程式碼
int main()
{
Stack<int> S(9);
S.Push(9);
S.Push(2);
S.Push(2);
S.Push(6);
S.Push(3);
S.Push(3);
S.Push(1);
cout << "S.MinNum: " << S.MinNum()<<endl;
S.Pop();
S.Pop();
S.Pop();
S.Pop();
S.Pop();
S.Pop();
S.Pop();
system("pause");
}
用兩個原有的棧實現一個有特定功能的棧
一個原生棧用來存所有進棧資料,另一個用來存相比較小的資料。比較的方法是:如果Num棧進入的資料小於Min棧的站定資料,就將這時的資料即存進Num棧中又存進Min棧,遇到連續相等的資料,兩個棧都要入,最後Min棧的棧頂元素就是最先的資料。
根據上述方法將組資料 “9 2 2 6 3 3 1”入棧可得到下面的棧模型:
template<class T>
class Stack
{
public:
stack<T> Num;
stack<T> Min;
//入棧
void Push(const T& x)
{
if (Min.empty() || x <= Min.top())
{
//cout << "Min.push(" << x << ")" << endl;
Min.push(x);
}
//cout << "Num.push(" << x << ")" << endl;
Num.push(x);
}
//出棧
void Pop()
{
if (Min.top() == Num.top())
{
//cout << "Min.pop(" << Min.top() << ")" << endl;
Min.pop();
}
//cout << "Num.pop(" << Num.top() << ")" << endl;
Num.pop();
}
//返回最小值
T& MinNum()
{
return Min.top();
}
//列印棧
void Print()
{
cout << "Num: ";
while (!Num.empty())
{
cout << Num.top() << " ";
Num.pop();
}
cout << endl;
cout << "Min: ";
while (!Min.empty())
{
cout << Min.top() << " ";
Min.pop();
}
cout << endl;
}
size_t Size()
{
return Num.size();
}
};
//測試程式碼
int main()
{
Stack<int> S;
S.Push(9);
S.Push(2);
S.Push(2);
S.Push(6);
S.Push(3);
S.Push(3);
S.Push(1);
cout << S.MinNum() << endl;
S.Print();
//S.Pop();
//S.Pop();
//S.Pop();
//S.Pop();
//S.Pop();
//S.Pop();
//S.Pop();
system("pause");
}