寫一個棧,實現出棧、入棧、求最小值,時間復雜度為O(1)


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需求:寫一個棧,實現出棧、入棧、求最小值,時間復雜度為O(1)
思路:通過兩個棧實現,一個棧stack,一個輔助棧min_stack,記錄stack中的最小值
    棧stack,元素正常push和pop操作
    棧min_stack:
        入棧(push):
            第一次push,元素正常放入棧中;
            之后每一次push的元素data(即棧頂元素 min_stack[top])都和棧頂元素的前一個元素(即 min_stack[top-1])進行比較
                data < min_stack[top-1],則將data置為min_stack的棧頂
                data >= min_stack[top-1],則將min_stack[top-1]置為min_stack的棧頂
        出棧(pop):
            輔助棧min_stack 在stack有pop的時候一並pop操作
    如此,min_stack棧中的棧頂位置始終保存這stack棧中的最小值
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class Stack(object):
    def __init__(self, size=8):
        self.size = size
        self.stack = []
        self.min_stack = []
        self.top = -1

    def set_size(self, size):
        if self.top >= size:
            raise Exception("StackWillOverFlow")
        self.size = size

    def isFull(self):
        return True if self.top == self.size - 1 else False

    def isNull(self):
        return True if self.top == -1 else False

    def push(self, data):
        if self.isFull():
            raise Exception("Stack over flow")
            return
        self.top += 1
        self.stack.append(data)
        #將棧的第一個元素賦給min_stack
        if self.top == 0:
            self.min_stack.append(data)
        #當stack push第二個元素后開始比較,使得 min_stack[top] 始終為當前棧中的最小元素
        if self.top > 0:
            if data < self.min_stack[self.top-1]:
                self.min_stack.append(data)
            else:
                self.min_stack.append(self.min_stack[self.top-1])


    def pop(self):
        if self.isNull():
            raise Exception("Stack is Empty")
            return
        self.top -= 1
        #stack pop的時候min_stack一並pop
        self.min_stack.pop()
        return self.stack.pop()

    def get_top(self):
        if self.isNull():
            raise Exception("Stack is Empty")
            return
        return self.stack[self.top]

    def show(self):
        print self.stack

    # min_stack棧的棧頂元素記錄着當前棧的最小值
    def get_min(self):
        if self.isNull():
            raise Exception("Stack is Empty")
            return
        return self.min_stack[self.top]

#test
def Test():
    a = Stack(10)
    a.push(11)
    a.push(12)
    a.push(13)
    a.push(10)
    a.push(9)
    a.push(8)
    a.push(15)
    a.push(16)

    a.show()
    print a.get_min()

    a.pop()
    a.show()
    print a.get_min()

    a.pop()
    a.show()
    print a.get_min()

    a.pop()
    a.show()
    print a.get_min()

    a.pop()
    a.show()
    print a.get_min()

    a.push(20)
    a.show()
    print a.get_min()

    a.push(1)
    a.show()
    print a.get_min()

if __name__ == '__main__':
    Test()

 


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