在不使用额外的栈的情况下,在 O(1) 中找到栈中的最大值


假设我们要制作一个能存储栈中最大元素的栈。且要在 O(1) 时间内获取最大值。限制条件是它不能使用任何额外空间(O(1) 额外空间)。

我们可以制作一个用户定义的栈,它将存储最大值。当执行一个操作(例如弹出或查看)时,将返回最大值。对于查看操作,返回栈顶和最大元素中的最大值,对于弹出操作,当栈顶元素较大时,然后打印它并更新 max 为 2*max – top_element。否则返回 top_element。对于压入操作,更新 max 元素为 x(要插入的数据)和 2*x – max。

示例

 在线演示

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
class CustomStack {
   stack<int> stk;
   int stack_max;
   public:
   void getMax() {
      if (stk.empty())
         cout << "Stack is empty"<<endl;
      else
         cout << "Maximum Element in the stack is: "<< stack_max <<endl;
   }
   void peek() {
      if (stk.empty()) {
         cout << "Stack is empty ";
         return;
      }
      int top = stk.top(); // Top element.
      cout << "Top Most Element is: "<<endl;
      (top > stack_max) ? cout << stack_max : cout << top;
   }
   void pop() {
      if (stk.empty()) {
         cout << "Stack is empty"<<endl;
         return;
      }
      cout << "Top Most Element Removed: ";
      int top = stk.top();
      stk.pop();
      if (top > stack_max) {
         cout << stack_max <<endl;
         stack_max = 2 * stack_max - top;
      } else
         cout << top <<endl;
   }
   void push(int element) {
      if (stk.empty()) {
         stack_max = element;
         stk.push(element);
         cout << "Element Inserted: " << element <<endl;
         return;
      }
      if (element > stack_max) {
         stk.push(2 * element - stack_max);
         stack_max = element;
      } else
      stk.push(element);
      cout << "Element Inserted: " << element <<endl;
   }
};
int main() {
   CustomStack stk;
   stk.push(4);
   stk.push(6);
   stk.getMax();
   stk.push(8);
   stk.push(20);
   stk.getMax();
   stk.pop();
   stk.getMax();
   stk.pop();
   stk.peek();
}

输出

Element Inserted: 4
Element Inserted: 6
Maximum Element in the stack is: 6
Element Inserted: 8
Element Inserted: 20
Maximum Element in the stack is: 20
Top Most Element Removed: 20
Maximum Element in the stack is: 8
Top Most Element Removed: 8
Top Most Element is:
6

更新日期:2019 年 12 月 17 日

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