栈、队列系列之实现一个包含min函数的栈

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问题：实现一个栈，除了push、pop操作外，还包括函数min实现返回栈中最小值的功能，要求时间复杂度均为O(1)

思路：增加一个辅助栈，将每次入栈操作后栈的最小元素（之前最小元素和新入栈元素的较小值）都保存在辅助栈里

实现：

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

using namespace std;
template <typename T> class StackWithMin
{
public:
	StackWithMin(){}   //构造函数
	~StackWithMin(){}   //析构函数

	T& top();
	const T& top() const;   //取栈顶元素
	void pop();   //删除栈顶元素
	void push(const T& value);   //将元素压入栈

	const T& min() const;   //取栈中最小元素
	bool empty() const;
	size_t size();

private:
	stack<T> m_data;
	stack<T> m_min;   //辅助栈
};

template <typename T> void StackWithMin<T>::push(const T &value)   //入栈
{
	m_data.push(value);

	if(m_min.size()==0 || value<m_min.top())   //如果比辅助栈栈顶元素小，压入辅助栈中
	{
		m_min.push(value);
	}
	else   //否则将当前最小值再压入一遍
	{
		m_min.push(m_min.top());
	}
}

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

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

template <typename T> const T& StackWithMin<T>::min() const   //返回栈中最小值
{
	assert(m_data.size()>0 && m_min.size()>0);

	return m_min.top();
}

template <typename T> const T& StackWithMin<T>::top() const   //返回栈顶元素
{
	return m_data.top();
}

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

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

void test_StackWithMin()
{
	StackWithMin<int> test_stack;

	test_stack.push(3);
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.push(4);
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.push(2);
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.push(1);
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.pop();
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.pop();
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
	test_stack.push(0);
	cout<<"栈中最小元素为："<<test_stack.min()<<endl;
}

int main()
{
	test_StackWithMin();

	return 0;
}

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原文地址：http://blog.csdn.net/iloveyoujelly/article/details/38493091