設計包含min函數的棧

題目:定義棧的數據結構,要求添加一個min函數,能夠得到棧的最小元素,並且要求時間複雜度是O(1)。


思路:

1.如何找到一個棧中最小的元素,要遍歷一遍(pop)確定最小元素後再push進去,但這個時間複雜度肯定不對。所以就要想增加空間複雜度來減少時間複雜度。


2.如果我用一個元素來記錄最小元素,貌似可行,但是想到如果記錄最小元素被pop出去後,怎麼才能將最小元素指向第二小元素呢。所以O(1)的額外空間不夠用啊,

所以需要一個O(n)的額外空間來記錄。

3.因爲我的棧是用動態數組實現的,所以我需要額外一個動態數組來記錄當前esp下最大元素的index,然後在min函數中直接返回就行。


代碼如下:

template <class T>
	class Stack{
	public:
		Stack():number(10),top(-1){
			storge = new T[number];
			minStorge = new int[number];
		}
		virtual ~Stack(){
			delete[] minStorge;
			delete[] storge;
		}
		void addStorge(int length=10){
			T* newStorge = new T[capicity+length];
			//這裏千萬不要使用memset,這樣會把vitual ptr覆蓋掉,如果T含有虛函數的話
			memcpy(newStorge,storge,capicity*sizeof(T));
			delete storge;
			storge = newStorge;

			int* newMinStorge = new int[capicity+length];
			memcpy(newMinStorge,minStorge,capicity*sizeof(int));
			delete minStorge;
			minStorge = newMinStorge;

			capicity = capicity+length;

		}
		T& pop() throw (char*){
			if (top<0)
			{
				throw "emepty stack";
			}

			return storge[top--];

		}
		void push(T& ele){
			if (top>=capicity)
			{
				addStorge();
			}
			top++;
			storge[top] = ele;

			if (top==0)
			{
				minStorge[0] = 0;
			}
			else{
				if (storge[top]<storge[minStorge[--top]])
				{
					minStorge[top] = top;
				}
				else{
					minStorge[top] =minStorge[--top];
				}
			}
			
		}
		const T& min() const throw (char *){
			if (top<0)
			{
				throw "emtpy stack";
			}
			return storge[minStorge[top]];
		}
	private:
		T* storge;
		int *minStorge;
		int capicity;
		int top;	
	};


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