Linux网络编程基础_4_网络层（六）--移动IP与网络层设备

问题描述，实现一个栈，要求push,pop,min(返回最小值的操作)的时间复杂度为O(1)。

思路1：模拟实现一个栈，在成员变量中一个int类型的变量，用来保存最小值，每当push一个数据，都将push的数据与变量中保存的数据进行对比，如果，push数据小于保存的值，那么就将最小值更新为push进来的数据，反之，则不用替换。假想push（2，3，4，1）,那么最后保存的最小值是1，时间复杂度也将会是1，因为操作的次数为常数。但是这种思路是错误的，原因在于，pop数据的时候不会更新最小数据，试想上面的例子，将1 pop出去，那么最小的值就变成了2，可是变量里面还是1，没有更新数据导致程序逻辑错误。

思路2：使用两个栈结构来维护两段内存，一个存储正常push的数据,一个存储最小数据。
那么，这么样就不用为更新最小数据而头疼。
1.定义一个类似栈结构的结构体（当然可以实现为模板将会更加方便）

typedef struct _stack
{
_stack()
:_capacity(5)
, _size(0)
{
_array = new int[5];
}

~_stack()
{
if (_array)
{
delete[] _array;
_array = NULL;
}
}

int* _array;	//存储数据的数组
int _capacity;	//容量
int _size;	//有效数据
}stack;

2.定义一个类来管理两个结构体的对象

class Stack
{
public:
Stack()
:s()
, minstack()
{}

bool pop(int* e)
{
if (s._size == 0)
{
return false;
}

int value = s._array[--s._size];

if (value == minstack._array[minstack._size - 1])
{
--minstack._size;
}
*e = value;

return true;
}

bool push(int value)
{

if (s._size >= s._capacity)
{
s._capacity = s._capacity * 2;
int* tmp = new int[s._capacity];
int* cmp = new int[s._capacity];
for (int i = 0; i < s._size; i++)
{
tmp[i] = s._array[i];
}
for (int i = 0; i < minstack._size; i++)
{
cmp[i] = minstack._array[i];
}
delete[] s._array;
delete[] minstack._array;

s._array = tmp;
minstack._array = cmp;
}

/*
if (s._size == s._capacity)
{
return false;
}
*/
if (minstack._size == 0 || value <= minstack._array[minstack._size - 1])
{
minstack._array[minstack._size++] = value;
}

s._array[s._size++] = value;
return true;
}

bool min(int* pMin)
{
if (minstack._size == 0)
{
return false;
}

*pMin = minstack._array[minstack._size - 1];
return true;
}
private:
stack s;      //用来维护正常数据栈
stack minstack;  //用来维护最小数据栈
};

3.push函数实现细节

1).s维护的内存，正常压入数据

2).minstack维护的内存，当minstack._size == 0的时候，压入第一个数据，当要压入第二个数据的时候，需要和minstack维护的栈的top数据进行比较，如果压入数据比当前minstack的top数据小，则压入，否则则不压入。


左边为s维护的栈结构,右边为minstack维护的栈结构

4.pop函数的实现细节

1).首先由push会知道 s.top() >= minstack.top() 是恒成立的。
2).取到即将要被s栈即将要被pop出去的数据，用数据与minstack栈顶元素作比较，如果[b]s.top() > minstack.top() 则只将s栈的栈顶元素pop出去而不用pop minstack的栈顶元素。如果[b]s.top() == minstack.top()，则将s栈和minstack栈 的元素统统pop出去。[/b][/b]
[b][b]

[/b][/b]
[b][b] 5.min实现细节
[/b][/b]
[b][b]1).返回minstack的栈顶元素[/b][/b]
[b][b]

[/b][/b]
[b][b] 6.测试用例
[/b][/b]

void Test()
{
Stack s;
s.push(9);
s.push(7);
s.push(10);
s.push(5);
s.push(8);
s.push(1);
cout << "压入序列9 7 10 5 8 1" << endl;
cout << "弹出序列" << endl;
int value;
while (s.pop(&value))
{
cout << "pop  " << value << "\t";
if (s.min(&value))
cout << "min value : " << value << endl;
else
cout << "there is no min value!" << endl;
}
}

以上就是本人在做本道面试题的一些想法，分享给大家。

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