微软面试（2/100）--设计包含函数的栈

/*2.设计包含min函数的栈。
定义栈的数据结构，要求添加一个min函数，能够得到栈的最小元素。
要求函数min、push以及pop的时间复杂度都是O(1)。
结合链表一起做。
首先我做插入以下数字：10，7，3，3，8，5，2， 6
0: 10 -> NULL (MIN=10, POS=0)
1: 7 -> [0] (MIN=7, POS=1) 用数组表示堆栈，第0个元素表示栈底
2: 3 -> [1] (MIN=3, POS=2)
3: 3 -> [2] (MIN=3, POS=3)
4: 8 -> NULL (MIN=3, POS=3) 技巧在这里，因为8比当前的MIN大，所以弹出8不会对当前的MIN产生影响
5：5 -> NULL (MIN=3, POS=3)
6: 2 -> [2] (MIN=2, POS=6) 如果2出栈了，那么3就是MIN
7: 6 -> [6]
出栈的话采用类似方法修正。

所以，此题的第1小题，即是借助辅助栈，保存最小值，
且随时更新辅助栈中的元素。
如先后，push 2 6 4 1 5
stack A  stack B（辅助栈）
4:  5       1      //push 5,min=p->[3]=1     ^
3:  1       1      //push 1,min=p->[3]=1     |   //此刻push进A的元素1小于B中栈顶元素2
2:  4       2      //push 4,min=p->[0]=2     |
1:  6       2      //push 6,min=p->[0]=2     |
0:  2       2      //push 2,min=p->[0]=2     |
push第一个元素进A，也把它push进B，
当向Apush的元素比B中的元素小，  则也push进B，即更新B。否则，不动B，保存原值。
向栈A push元素时，顺序由下至上。
辅助栈B中，始终保存着最小的元素。
然后，pop栈A中元素，5 1 4 6 2
A       B ->更新
4:   5       1    1     //pop 5,min=p->[3]=1      |
3:   1       1    2     //pop 1,min=p->[0]=2      |
2:   4       2    2     //pop 4,min=p->[0]=2      |
1:   6       2    2     //pop 6,min=p->[0]=2      |
0:   2       2    NULL  //pop 2,min=NULL          v
当pop A中的元素小于B中栈顶元素时，则也要pop B中栈顶元素。*/
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template<typename T> //运用C++的STL函数库来进行设计，看起来较为简单
class StackSuppliedMin{
public:
vector<T> datas;
vector<size_t> minStack;

void push(T data){
datas.push_back(data);
if (minStack.empty() || data < datas[minStack.back()])
minStack.push_back(datas.size()-1);
}

void pop(){
assert(!datas.empty());//说明了assert函数的用法，当表达式的值为假的时候，在错误输出上打印出错信息，并调用abort终止程序
if (datas.back() == datas[minStack.back()])
minStack.pop_back();
datas.pop_back();
}

T min(){
assert(!datas.empty() && !minStack.empty());//同上解释
return datas[minStack.back()];
}

void display();
};