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)。

分析：

使用两个栈，一个数据栈，一个辅助栈，数据栈中存放数据，辅助栈中依次存放较小的值。

源代码：

头文件StackWithMin.h

#ifndef STACKWITHMIN_H
#define STACKWITHMIN_H

#include<stack>

namespace StackWithMinSpace
{
class ThrowError{};

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

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

void pop();
void push(T const &t);
const T &min() const;

bool empty();
int size();

private:
std::stack<T> dataStk;
std::stack<T> minStk;
};

}
#endif

实现文件StackWIthMin.cpp

#include"StackWithMin.h"

namespace StackWithMinSpace
{
template<typename T>
bool StackWithMin<T>::empty()
{
return dataStk.empty();
}

template<typename T>
int StackWithMin<T>::size()
{
return dataStk.size();
}

template<typename T>
void StackWithMin<T>::push(T const &t)
{
dataStk.push(t);

if (minStk.empty() || t < minStk.top())
minStk.push(t);
else
minStk.push(minStk.top());
}

template<typename T>
void StackWithMin<T>::pop()
{
if (dataStk.empty())
{
throw ThrowError{};
}

dataStk.pop();
minStk.pop();
}

//const T &min() const;
template<typename T>
const T & StackWithMin<T>::min() const
{
if (minStk.empty())
{
throw ThrowError{};
}

return minStk.top();
}

template<typename T>
T &StackWithMin<T>::top()
{
if (dataStk.empty())
{
throw ThrowError{};
}

return dataStk.top();
}

template<typename T>
const T &StackWithMin<T>::top() const
{
if (dataStk.empty())
{
throw ThrowError{};
}

return dataStk.top();
}
}

测试文件：

//#include"StackWithMin.h"
#include"StackWithMin.cpp"
#include<iostream>

using std::cout;
using std::endl;

using namespace StackWithMinSpace;

void test11()
{
StackWithMin<int> stk;
stk.push(5);
stk.push(4);
stk.push(2);
stk.push(2);
stk.push(1);

cout << "栈的大小" << stk.size() << endl;
cout << "最小的数字为：" << stk.min() << endl;

stk.pop();

cout << "栈的大小" << stk.size() << endl;
cout << "最小的数字为：" << stk.min() << endl;

stk.pop();

cout << "栈的大小" << stk.size() << endl;
cout << "最小的数字为：" << stk.min() << endl;

stk.pop();

cout << "栈的大小" << stk.size() << endl;
cout << "最小的数字为：" << stk.min() << endl;
}

int main()
{
test11();
cout << endl;

system("pause");
return 0;
}

运行结果：

栈的大小5
最小的数字为：1
栈的大小4
最小的数字为：2
栈的大小3
最小的数字为：2
栈的大小2
最小的数字为：4

请按任意键继续. . .

另外转载一篇<模板类的定义和声明为什么要写在一起>的文章，欢迎阅读！