剑指Offer-栈和队列

剑指 Offer 09.用两个栈实现队列

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例1:

输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[]]
输出：[null,null,3,-1]

示例2：

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

题解

class CQueue {
public:
    stack<int> stack1;
    stack<int> stack2;
    CQueue() {}
    
    void appendTail(int value) {
        stack1.push(value);
    }
    
    int deleteHead() {
        if (stack1.empty()) return -1;
        
        while (!stack1.empty()){ // 1 -> 2
            int tmp = stack1.top();
            stack1.pop();
            stack2.push(tmp);
        }
        // delete head
        int res = stack2.top();
        stack2.pop();
        while (!stack2.empty()){ // 1 <- 2
            int temp = stack2.top();
            stack2.pop();
            stack1.push(temp);
        }
        return res;
    }
};

剑指 Offer 30. 包含min函数的栈

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

示例：

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.min(); --> 返回 -2.

算法：

• 当一个元素要入栈时，我们取当前辅助栈的栈顶存储的最小值，与当前元素比较得出最小值，将这个最小值插入辅助栈中；
• 当一个元素要出栈时，我们把辅助栈的栈顶元素也一并弹出；
• 在任意一个时刻，栈内元素的最小值就存储在辅助栈的栈顶元素中。

class MinStack {
public:
    /* 定义两个栈容器 */
    stack<int> st;
    stack<int> minStack;

    /** 构造函数清空栈容器  */
    MinStack() {
        while(!st.empty()) {
            st.pop();
        }
        while(!minStack.empty()) {
            minStack.pop();
        }
        /* 初始化最小栈的栈顶元素为最大值为了防止top访问空指针报错 */
        minStack.push(INT_MAX);
    }
    
    void push(int x) {
        st.push(x);
        /* 比较最小栈的栈顶的值和当前值val的大小，将最小值押入最小栈也就是记录了当前st栈的最小值为栈顶元素 */
        int minVal = std::min(minStack.top(), x);
        /* 将最小值押入最小栈 */
        minStack.push(minVal);
    }
    
    void pop() {
        /* 弹出两个栈的栈顶元素 */
        st.pop();
        minStack.pop();
    }
    
    int top() {
        return st.top();
    }
    
    int min() {
        /* 取最小栈的栈顶元素就是此时st栈的最小值 */
        return minStack.top();
    }
};