剑指offer-面试题21.包含min函数的栈

题目: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min函数。

在该栈中，调用min,push及pop的时间复杂度都是O(1).

这一题实际上需要一个辅助栈存储最小值:

1.在模板类定义两个栈类型私有成员变量,一个为保存数据的栈另外一个为保存最小值的栈

2.当栈为空的时候直接将数据同时压入数据栈和最小值栈

3.当栈不为空的时候，将数据先压入数据栈同时比较该数据和最小值栈栈顶元素的大小

  若大于最小值栈栈顶元素，则向最小值栈压入其栈顶元素，否则压入该数据到最小值栈

  栈顶

4.当我们使用方法的时候直接取最小值的栈顶即为栈中的最小值

5.当我们要pop栈的时候应同时pop最小值栈的栈顶元素

代码实现如下:

MinStack.h

#ifndef _MINSTACK_H
#define _MINSTACK_H

#include <stack>
using namespace std;

template <typename T>
class StackWithMin
{
public:
    void push(T data);
    void pop();
    T min();
private:
    stack<T> DataStack;
    stack<T> MinStack;
};

template <typename T> void StackWithMin<T>::push(T data)
{
    DataStack.push(data);
    if(MinStack.empty())
    {
        MinStack.push(data);
    }
    else
    {
        if(data>=MinStack.top())
        {
            MinStack.push(MinStack.top());
        }
        else
        {
            MinStack.push(data);
        }
    }
}

template <typename T> void StackWithMin<T>::pop()
{
    MinStack.pop();
    DataStack.pop();
}

template <typename T> T StackWithMin<T>::min()
{
    if(!DataStack.empty())
    {
        return MinStack.top();
    }
    else
    {
        cout<<"不好意思栈空!"<<endl;
    }
}

#endif

测试函数：

#include "MinStack.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    StackWithMin<int> MinStack;
    cout<<"请输入依次压入栈的数据(0-exit): "<<endl;
    int data;
    while(data!=0)
    {
        cin>>data;
        if(data!=0)
            MinStack.push(data);
    }
    cout<<endl;
    cout<<"栈的最小值为: "<<MinStack.min()<<endl;;

    return 0;
}

运行截图: