描述:定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的函数。在该栈中,调用min,push,pop的时间复杂度都是O(1)
template <typename T>
class min_stack
{
public:
min_stack(){};
~min_stack(){};
T my_min();
void my_push(const T& data);
void my_pop();
void Show_min_stack(void);
protected:
private:
stack<T> data_stack;
stack<T> auxi_stack;
};
思路:使用两个栈,一个是普通的数据栈,data_stack,和另外一个auxi_stack辅助栈,首先在空的时候都压入两个栈,然后对于压入的序列,比较这个元素和辅助栈栈顶元素,如果小于这个栈顶那么在压入数据栈的时候也压入辅助站,否则,将辅助栈的顶部元素再次压入一次,这样保证了两个栈的大小相等,这样才能在pop的时候同步。这样需要的空间就是两个相等的栈 。
#include<stack>
#include<iostream>
using namespace std;
template <typename T>
class min_stack
{
public:
min_stack(){};
~min_stack(){};
T my_min();
void my_push(const T& data);
void my_pop();
void Show_min_stack(void);
protected:
private:
stack<T> data_stack;
stack<T> auxi_stack;
};
template <typename T>
void min_stack<T>::Show_min_stack(void)
{
stack<T> temp(data_stack);
cout<<"
从栈顶到栈底显示栈数据:
";
while(!temp.empty())
{
cout<<temp.top()<<" ";
temp.pop();
}
cout<<"
最小的数据为:
";
cout<<auxi_stack.top()<<endl;
}
template <typename T>
void min_stack<T>::my_pop()
{
if (auxi_stack.empty() && data_stack.empty())
return;
else
{
auxi_stack.pop();
data_stack.pop();
}
}
template <typename T>
void min_stack<T>::my_push(const T& data)
{
data_stack.push(data);
if(auxi_stack.empty() || data < auxi_stack.top())
auxi_stack.push(data);
else
auxi_stack.push(auxi_stack.top());
}
template <typename T>
T min_stack<T>::my_min()
{
if(!auxi_stack.empty())
return auxi_stack.top();
else
return -1;
}
int main()
{
min_stack<int> my_min_stack;
for(int i=1991;i<1997;i++)
my_min_stack.my_push(i);
my_min_stack.Show_min_stack();
my_min_stack.my_push(22);
my_min_stack.Show_min_stack();
for(int j=0;j<5;j++)
my_min_stack.my_pop();
my_min_stack.Show_min_stack();
my_min_stack.my_push(2);
my_min_stack.my_push(1);
my_min_stack.Show_min_stack();
}
/************************
运行结果:
从栈顶到栈底显示栈数据:
1996 1995 1994 1993 1992 1991
最小的数据为:
1991
从栈顶到栈底显示栈数据:
22 1996 1995 1994 1993 1992 1991
最小的数据为:
22
从栈顶到栈底显示栈数据:
1992 1991
最小的数据为:
1991
从栈顶到栈底显示栈数据:
1 2 1992 1991
最小的数据为:
1
*************************/