在 O(1) 时间内找到堆栈中的最小元素 C++答案

【问题标题】：FInd minimum element in stack in O(1) time C++在 O(1) 时间内找到堆栈中的最小元素 C++
【发布时间】：2018-10-07 20:54:07
【问题描述】：

在这里，我使用mini() 函数查找堆栈中的最小元素。在堆栈中推入和弹出时，我在逻辑上设置了min1 和min2。在哪些情况下我的代码会失败？我的代码有什么问题？

push 函数设置min1 和min2 变量。 min1 对应于最小元素，min2 对应于堆栈中的第二个最小元素。在弹出窗口中，如果弹出的元素等于 mini，那么我在弹出窗口之前将 min1 更新为第二个最小值并继续。所以在任何时候min1 在堆栈中的价值都是最低的。

class stac
{
public:
void push(int item)
{
if(top>=STACK_SIZE-1)
{
    cout<<"Full"<<endl;
    return;
}
else
{
    if(item<min1)
    {
        min2 = min1;
        min1=item;
    }
    s[++top]=item;
    return;
}
}

void pop()
{
if(top==-1)
{
    cout<<"Empty"<<endl;
    return;
}
else
{
    if(s[top]==min1)
    {
        min1=min2;
    }
    top--;
    return;
}
}
void mini()
 {
   if(top==-1)
  {
      cout<<"no minimum"<<endl;
      return;
}
else
{
    cout<<min1<<endl;
}
}


private:
int min1 = INT_MAX;
int min2;
int s[STACK_SIZE];
int top = -1;
};
int main()
{

  stac s1;

  s1.push(5);
  s1.push(2);
  s1.push(9);
  s1.push(1);
  s1.push(24);
  s1.push(-1);
  s1.push(-87);
  s1.push(23);
  s1.mini();
  s1.display();

  return 0;
}

【问题讨论】：

假设我推送三个元素，每个元素都比前一个小（比如 3、2 和 1）；然后弹出其中两个。此时堆栈中最小元素的值是多少，min1 的值是多少？
在main 中，您可能应该在调用s1.mini 之前调用s1.pop 几次

标签： c++ algorithm stack c++14 minimum

【解决方案1】：

问题是您只保存最后两个最小值。弹出两个最小值后，你现在不知道哪个是最小值了。

保留两个堆栈，一个常规堆栈，另一个用于保持当前最小值。在推送时，总是在这个最小堆栈上推送当前最小值。因此，您将始终在当前堆栈顶部拥有最小值。弹出时，从两个堆栈中弹出。

或者在同一个堆栈上，你总是可以推送两个元素，一个新元素和一个新的最小值。在弹出时，弹出两个元素，一个当前元素，另一个当前最小值。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是您修改后的代码：

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

#define STACK_SIZE 10000

class stac
{
public:

stac() : top(-1)
{

}

void push(int item)
{
if(top>=STACK_SIZE-1)
{
    cout<<"Full"<<endl;
    return;
}
else
{
    cout << "top is" << top << endl;
    int currentmin = min[top];
    top ++;
    if(top == 0 || item < currentmin )
    {
        min[top] = item; // New minimum
    }
    else
    {
       min[top] = currentmin; //keep current minimum
    }

    s[top]=item;

    return;
}
}

void pop()
{
if(top==-1)
{
    cout<<"Empty"<<endl;
    return;
}
else
{
    top--;
    return;
}
}
void mini()
 {
   if(top==-1)
  {
      cout<<"no minimum"<<endl;
      return;
}
else
{
    cout<<min[top]<<endl;
}
}

void display()
{
  int i = top;
  cout << "elememt stack:";

  while(i)
  {
     cout << s[i--] << " " ;

  }

  i = top;
  cout << "\nmin stack:";

  while(i)
  {
     cout << min[i--] << " " ;
  }
  cout << "\n";
}

private:

int s[STACK_SIZE];
int min[STACK_SIZE];
int top = -1;
};
int main()
{

  stac s1;

  s1.push(5);
  s1.push(2);
  s1.push(9);
  s1.push(1);
  s1.push(24);
  s1.push(-1);
  s1.push(-87);
  s1.push(23);
  s1.mini();
  s1.display();

  return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您可以将其他元数据作为堆栈中数据的一部分，您可以将在该点之前遇到的最少数据存储在元数据中。不管你弹出多少元素，栈顶的元数据都会有最小值。

【讨论】：