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栈在O(1)时间内求min值

时间:2015-02-23 17:55:49      阅读:3168      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:   数据结构   最小值   o1   

思路:1:在stack的数据结构中加两个个字段,如 

typedef struct { 


       int data[MAX];   // 存储栈中的所有数

       int top;   // 存储栈顶元素在data数组中的位置

       int min;  // 最小值

       int second;  // 次小值

}stack; 

pop,push的时候都去栈顶元素,所以是O(1) 

min的时候取stack的min字段,所以也是O(1) 

每次push的时候进行比较,如果当前push的元素比stack->min小,则用当前元素替换stack->min,用原来的min替换second。如果当前push的元素比stack->min大,但比second小,则用当前元素替换stack->second。于是达到了取min的效果,程序如下 

int push(stack * s,int x){ 

       ASSERT(s!=NULL); 

       if(s->top>=MAX) // 防止栈溢出

       { 

              printf("Stackoverload!"); 

              return -1; 

       } 

       s->data[s->top++]=x;  // push的基本功能,把x压入栈,栈顶元素的位置自增1

       if(x < s->min)  // 如果新压入的x比当前min小,则替换min
s->second = s->min; 
              s->min=x; 



       else if(x< s->second) // 否则,如果x还比second小,这替换second



              s->second= x;
// 否则,minsecond都不变
       return 0; 


每次pop的时候进行比较,如果pop的元素为min,则用second替换min(这里用到了second)。于是达到了取min的效果,程序如下 
int pop(stack *s,int *x) 



       ASSERT(s!=NULL); 

       if(s->top<=0) 

       { 

              printf("StackEmpty!"); 

              return -1; 

       } 

       (*x) =s->data[s->top--];   // pop的基本功能,把x出栈,栈顶元素的位置自减1
       if(x==s->min)  // 如果x正好等于min,那么就要把secondmin

              s->min=s->second; 
       return 0; 



int min( stack *s,int *x ) 



       ASSERT(s!=NULL); 

       (*x)=s->min; 

       return 0; 



 思路2:设置辅助栈ass,记录每个状态下的最小值,每次插入时,得到辅助栈当前值,和插入的值比较

如果小则插入到最小值栈的就是它,否则就是原来的最小值,通过这种方式,pop,push,min三个都是

O(1)算法的。 

    如果还需要求最大值,那么就另外再设置一个ass2来记录当前栈的最大值。

typedef struct {

int data[MAX];

int top;

}stack;

STATIC int push_stack(stack *s,int x)

{

ASSERT((s!=NULL));

if(s->top>=MAX)

{

printf("Stack overload");

return -1;

}

s->data[s->top++]=x;

return 0;

}

STATIC int pop_stack(stack *s,int *x)

{

ASSERT(s!=NULL);

if(s->top<=0)

{

printf("Stack Empty");

return -1;

}

(*x)=s->data[s->top--];

return 0;

}

int push(stack *main,stack *ass,int x)

{

ASSERT((main!=NULL)&&(ass!=NULL));

int temp;

pop_stack(ass,&temp);

push_stack(main,x);

if(x<temp)

{

push_stack(ass,temp);

push_stack(ass,x);

}

else

{

push_stack(ass,temp);

push_stack(ass,temp);

}

return 0;

}

int pop(stack *main,stack *ass,int *x)

{

ASSERT((main!=NULL)&&(ass!=NULL));

int temp;

pop_stack(ass,&temp);

pop_stack(main,x);

return 0;

}

int min(stack *ass,int *x)

{

ASSERT((main!=NULL)&&(ass!=NULL));

pop_stack(ass,x);

push_stack(ass,(*x));

return 0;
}

栈在O(1)时间内求min值

标签:   数据结构   最小值   o1   

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