用 C++ 设计一个带增量操作的栈


假设我们想要设计一个支持以下操作的栈。

  • CustomStack(int maxSize) 初始化对象,maxSize 是栈中元素的最大数量,如果栈已达到 maxSize,则不执行任何操作。

  • void push(int x) 如果栈尚未达到 maxSize,则将 x 插入栈顶。

  • int pop() 删除并返回栈顶元素,如果栈为空则返回 -1。

  • void inc(int k, int val) 将栈底的 k 个元素增加 val。如果栈中元素少于 k 个,则只增加栈中的所有元素。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义两个数组 st 和 inc,并创建一个整数类型数据 cap

  • 在初始化中,设置 cap := N 并将 inc 设置为一个大小为 N + 10 的新数组

  • 对于 push(x) 方法,如果栈的大小不是 cap,则将 x 插入 st。

  • pop() 操作将如下所示:

  • 如果 st 为空,则返回 -1

  • 否则

    • 栈顶 := 栈顶 + inc[栈顶索引]

    • 如果栈有一些元素,则将 inc[st 的大小 - 2] 增加 inc[st 的大小 – 1]

    • inc[s 的大小 - 1] := 0

    • x := st 的最后一个元素

    • 返回 x

  • inc() 方法的工作原理如下:

  • 将 k 减 1

  • k := k 和 st 的大小 - 1 的最小值

  • 如果 k < 0,则返回

  • 将 inc[k] 增加 val。

示例 (C++)

让我们看看下面的实现,以便更好地理解:

 实时演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class CustomStack {
public:
   vector <int> st;
   vector <int> inc;
   int cap;
   CustomStack(int N) {
      cap = N;
      inc = vector <int>(N + 10);
   }
   void push(int x) {
      if(st.size() == cap) return;
      st.push_back(x);
   }
   int pop() {
      if(st.empty()) return -1;
      else{
         st.back() += inc[st.size() - 1];
         if(st.size() - 1 > 0 ){
            inc[st.size() - 2] += inc[st.size() - 1];
         }
         inc[st.size() - 1] = 0;
         int x = st.back();
         st.pop_back();
         return x;
      }
   }
   void increment(int k, int val) {
      k--;
      k = min(k, (int)st.size() - 1);
      if(k < 0) return;
      inc[k] += val;
   }
};
main(){
   CustomStack ob(3);
   ob.push(1);
   ob.push(2);
   cout << ob.pop() << endl;
   ob.push(2);
   ob.push(3);
   ob.push(4);
   ob.increment(5, 100);
   ob.increment(2, 100);
   cout << ob.pop() << endl;
   cout << ob.pop() << endl;
   cout << ob.pop() << endl;
   cout << ob.pop() << endl;
}

输入

See the main() in the program

输出

2
103
202
201
-1

更新于: 2020-04-29

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