设计包含min函数的栈
题目:定义栈的数据结构,要求添加一个min函数,能够得到栈的最小元素。要求函数min、push以及pop的时间复杂度都是O(1)。
分析:这是2006年google的一道面试题。
我看到这道题目时,第一反应就是每次push一个新元素时,将栈里所有逆序元素排序。这样栈顶元素将是最小元素。但由于不能保证最后push进栈的元素最先出栈,这种思路设计的数据结构已经不是一个栈了。
在栈里添加一个成员变量存放最小元素(或最小元素的位置)。每次push一个新元素进栈的时候,如果该元素比当前的最小元素还要小,则更新最小元素。
乍一看这样思路挺好的。但仔细一想,该思路存在一个重要的问题:如果当前最小元素被pop出去,如何才能得到下一个最小元素?
因此仅仅只添加一个成员变量存放最小元素(或最小元素的位置)是不够的。我们需要一个辅助栈。每次push一个新元素的时候,同时将最小元素(或最小元素的位置。考虑到栈元素的类型可能是复杂的数据结构,用最小元素的位置将能减少空间消耗)push到辅助栈中;每次pop一个元素出栈的时候,同时pop辅助栈。
参考代码:
#include <deque>
#include <assert.h>
template <typename T> class CStackWithMin
{
public:
CStackWithMin(void) {}
virtual ~CStackWithMin(void) {}
T& top(void);
const T& top(void) const;
void push(const T& value);
void pop(void);
const T& min(void) const;
private:
T > m_data; // the elements of stack
size_t > m_minIndex; // the indices of minimum elements
};
// get the last element of mutable stack
template <typename T> T& CStackWithMin<T>::top()
{
return m_data.back();
}
// get the last element of non-mutable stack
template <typename T> const T& CStackWithMin<T>::top() const
{
return m_data.back();
}
// insert an elment at the end of stack
template <typename T> void CStackWithMin<T>::push(const T& value)
{
// append the data into the end of m_data
m_data.push_back(value);
// set the index of minimum elment in m_data at the end of m_minIndex
if (m_minIndex.size() == 0)
m_minIndex.push_back(0);
else
{
if (value < m_data[m_minIndex.back()])
m_minIndex.push_back(m_data.size() - 1);
else
m_minIndex.push_back(m_minIndex.back());
}
}
// erease the element at the end of stack
template <typename T> void CStackWithMin<T>::pop()
{
// pop m_data
m_data.pop_back();
// pop m_minIndex
m_minIndex.pop_back();
}
// get the minimum element of stack
template <typename T> const T& CStackWithMin<T>::min() const
{
assert(m_data.size() > 0);
assert(m_minIndex.size() > 0);
return m_data[m_minIndex.back()];
}
举个例子演示上述代码的运行过程:
步骤数据栈 辅助栈最小值
1.push 3 3 0 3
2.push 4 3,4 0,0 3
3.push 2 3,4,2 0,0,2 2
4.push 1 3,4,2,1 0,0,2,3 1
5.pop 3,4,2 0,0,2 2
6.pop 3,4 0,0 3
7.push 0 3,4,0 0,0,20
讨论:如果思路正确,编写上述代码不是一件很难的事情。但如果能注意一些细节无疑能在面试中加分。比如我在上面的代码中做了如下的工作:
·用模板类实现。如果别人的元素类型只是int类型,模板将能给面试官带来好印象;
·两个版本的top函数。在很多类中,都需要提供const和非const版本的成员访问函数;
·min函数中assert。把代码写的尽量安全是每个软件公司对程序员的要求;
·添加一些注释。注释既能提高代码的可读性,又能增加代码量,何乐而不为?
总之,在面试时如果时间允许,尽量把代码写的漂亮一些。说不定代码中的几个小亮点就能让自己轻松拿到心仪的Offer。
原文链接:
http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/25411174200712895228171/
谢谢分享, 转载表明出处。
分享到:
相关推荐
C++/CLI教程C++/CLI教程C++/CLI教程C++/CLI教程C++/CLI教程C++/CLI教程
这年头,有个示例程序是多么的重要,节省了大量时间。
很好的,大家来看看 吧.初学的菜鸟来看看 吧其实我 是菜鸟啊啊
C/C++ threadpool封装, 线程池, Linux, 多线程, pthread
此程序使用的是#define创建的函数来作为储存的不可直接用于(if)判断
c++基础c++类,类的实例,类的指针,成员函数,构造函数.,适合新手菜鸟小白看,
使用的是C++编写的智能快递柜,无前端页面,只在工作台使用
内存管理是C++最令人切齿痛恨的问题,也是C++最有争议的问题,C++高手从中获得了更好的性能,更大的自由,C++菜鸟的收获则是一遍一遍的检查代码和对C++的痛恨,但内存管理在C++中无处不在,内存泄漏几乎在每个C++...
RC4加密,想用的下吧,虽然是菜鸟,但觉得自己写的这个还不错
c++ builder经典入门 对于刚接触的菜鸟来说非常有用
同时标准化委员会声明就有的C++头文件将不再列于被支持的名单之中了,而旧有的C头文件为了满足“对C的兼容性”这个古老契约,仍然将继续存活下去。 但是,那些编译器厂商不可能去推翻他们客户的旧有编译器(也跟本...
职场菜鸟需要注意的一些细节问题,一定会对你有所帮助!
c++菜鸟的摇篮c++菜鸟的摇篮c++菜鸟的摇篮c++菜鸟的摇篮c++菜鸟的摇篮c++菜鸟的摇篮
c++基础知识 适合初学者 内容全面 菜鸟必看
菜鸟教程(Runoob)提供的免费网上编译器! 包含C++ C C# HTML/CSS/JavaScript PHP Python等许多语言的编译器! 还有画图 进制转换等常用工具! 还有资源共享! 欢迎来到(http://c.runoob.com)!
包含选择题,填空题以及上机操作题。比如 下述程序的输出结果是()。 int x = 10; y = x++; printf(“%d, %d”, (x++, y), y++); A、11, 10 B、11, 11 C、10, 10 D、10, 11 试卷考查应试者的c语言能力,
师兄推荐的研究生找工作前必看的书。教你如何从菜鸟进化为编程高手。
我们大学上课老师的讲课内容。。。 我们老师很牛逼,觉得清华教材讲的很深,不利于全然不会的弱弱弱菜鸟学习。。 便,自创C++教材,,,供我们学习~ *注意:要有C语言基础*
这是本人刚入职作的作业,因为刚毕业,所以写的代码基本不能看,也希望各位能点评一下,自己刚学习,哎,还有好多考虑到,希望大家可以帮我找下bug和优化下代码,谢谢了! 自己是刚毕业工作的学生,所以写得很laji...
C内存管理内存管理是C++最令人切齿痛恨的问题,也是C++最有争议的问题,C++高手从中获得了更好的性能,更大的自由,C++菜鸟的收获则是一遍一遍的检查代码和对C++的痛恨,但c,除非放弃C++,转到Java或者.NET,他们的...