C++程式:構建具有指定操作的最大棧
假設我們想建立一個最大棧,它支援以下操作:
MaxStk():構造一個新的最大棧例項。
push(val):將val插入到棧中。
top():獲取棧頂元素。
max():獲取棧中最大元素。
pop():移除並返回棧頂元素。
popmax():移除並返回棧中最大元素。
現在,透過呼叫MasStk()構造最大棧,然後壓入三個值:5、15、10,接著分別呼叫top()、max()、popmax()、max()、pop()、top()函式。初始棧狀態為[5, 15, 10],相應函式的輸出為:10、15、15、10、10、5。
為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:
pos_index := 0
定義一個集合stk和另一個集合aux。
定義建構函式,它不執行任何特殊任務。
定義一個函式push(),它將接收val,
將pos_index、val插入到stk中。
將val、pos_index插入到aux中。
(pos_index加1)
定義一個函式top()。
如果stk為空,則:
返回-1。
返回stk的第一個元素的第二個值。
定義一個函式max()。
如果aux為空,則:
返回-1。
返回aux的第一個元素的第一個值。
定義一個函式pop()。
如果stk為空,則:
返回-1。
id := stk第一個元素的第一個值,ret := stk第一個元素的第二個值。
從stk中刪除第一個元素。
從aux中刪除(ret, id)對。
返回ret。
定義一個函式popmax()。
如果aux為空,則:
返回-1。
ret := aux第一個元素的第一個值,id := aux第一個元素的第二個值。
從aux中刪除第一個元素。
從stk中刪除(id, ret)對。
返回ret。
讓我們來看下面的實現來更好地理解:
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class MaxStk { int pos_index = 0; set<pair<int, int>, greater<>> stk, aux; public: MaxStk() {} void push(int val) { stk.emplace(pos_index, val); aux.emplace(val, pos_index); pos_index++; } int top() { if (stk.empty()) return −1; return stk.begin()−>second; } int max() { if (aux.empty()) return −1; return aux.begin()−>first; } int pop() { if (stk.empty()) return −1; int id = stk.begin()−>first, ret = stk.begin()−>second; stk.erase(stk.begin()); aux.erase({ret, id}); return ret; } int popmax() { if (aux.empty()) return −1; int ret = aux.begin()−>first, id = aux.begin()−>second; aux.erase(aux.begin()); stk.erase({id, ret}); return ret; } }; int main(){ MaxStk max_stk; max_stk.push(5); max_stk.push(15); max_stk.push(10); cout << max_stk.top() << endl; cout << max_stk.max() << endl; cout << max_stk.popmax() << endl; cout << max_stk.max() << endl; cout << max_stk.pop() << endl; cout << max_stk.top() << endl; }
輸入
max_stk.push(5) max_stk.push(15) max_stk.push(10) max_stk.top() max_stk.max() max_stk.popmax() max_stk.max() max_stk.pop() max_stk.top()
輸出
10 15 15 10 10 5
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