面试题25：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，pop的时间复杂度都是O（1）。

思路：

可以用一个辅助栈来存储最小值和次小值。当压入的值小于当前最小值，则将该值压入辅助栈，如果最小元素出栈，则也将其从辅助栈中取出。

// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 著作权所有者：何海涛

#pragma once

#include <stack>
#include <assert.h>

template <typename T> class StackWithMin
{
public:
StackWithMin(void) {}
virtual ~StackWithMin(void) {}

T& top(void);
const T& top(void) const;

void push(const T& value);
void pop(void);

const T& min(void) const;

bool empty() const;
size_t size() const;

private:
std::stack<T>   m_data;     // 数据栈，存放栈的所有元素
std::stack<T>   m_min;      // 辅助栈，存放栈的最小元素
};

template <typename T> void StackWithMin<T>::push(const T& value)
{
// 把新元素添加到辅助栈
m_data.push(value);

// 当新元素比之前的最小元素小时，把新元素插入辅助栈里；
// 否则把之前的最小元素重复插入辅助栈里
if (m_min.size() == 0 || value < m_min.top())
m_min.push(value);
else
m_min.push(m_min.top());
}

template <typename T> void StackWithMin<T>::pop()
{
assert(m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0);

m_data.pop();
m_min.pop();
}

template <typename T> const T& StackWithMin<T>::min() const
{
assert(m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0);

return m_min.top();
}

template <typename T> T& StackWithMin<T>::top()
{
return m_data.top();
}

template <typename T> const T& StackWithMin<T>::top() const
{
return m_data.top();
}

template <typename T> bool StackWithMin<T>::empty() const
{
return m_data.empty();
}

template <typename T> size_t StackWithMin<T>::size() const
{
return m_data.size();
}

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;

#include "StackWithMin.h"

int main()
{
StackWithMin<int> stack;
stack.push(3);
stack.push(4);
stack.push(2);
cout << stack.min() << endl;
stack.push(3);
stack.pop();
stack.pop();
cout << stack.min() << endl;
stack.pop();
stack.push(0);
cout << stack.min() << endl;
return 0;
}