剑指Offer——用两个栈来实现队列和旋转数组的最小数字

用两个栈来实现队列

两个栈来实现一个队列github地址

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// Created by android on 19-8-14.
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/*题目：
 * 用两个栈来实现一个队列，完成队列的Push和Pop操作。 队列中的元素为int类型。
 * 队列是先进先出，栈是先进后出，如何用两个栈来实现这种先进先出呢？
 * 其实很简单，我们假设用stack1专门来装元素，那么直接stack1.pop肯定是不行的，这个时候stack2就要发挥作用了。
 * 我们的规则是：只要stack2中有元素就pop，如果stack2为空，则将stack1中所有元素倒进satck2中，就是说，新元素只进stack1，元素出来只从stack2出来。
 * 直到stack2的为空，stack1再将值倒入stack2中
 * 这样子，就能保证每次从stack2中pop出来的元素就是最老的元素了。
 * */
#include 
#include 

using namespace std;

class Solution {
private:
    stack stackOne;
    stack stackTwo;
public:
    void push(int node) {
        stackOne.push(node);
    }

    int pop() {
        if (stackTwo.empty()) {
            while (stackOne.size() > 0) {
                int data = stackOne.top();
                stackOne.pop();
                stackTwo.push(data);
            }
        }
        int pop_ele = stackTwo.top();
        stackTwo.pop();
        return pop_ele;
    }
};

TEST(queue, pop) {
    Solution solution;
    solution.push(1);
    solution.push(2);
    solution.push(3);
    solution.push(4);
    solution.push(5);

    cout<

旋转数组的最小数字

旋转数组的最小数字github地址

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// Created by android on 19-8-14.
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/*题目：
 * 把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。
 * 输入一个非递减排序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。
 * 例如数组{3,4,5,1,2}为{1,2,3,4,5}的一个旋转，该数组的最小值为1。
 * NOTE：给出的所有元素都大于0，若数组大小为0，请返回0。
 *
 * 剑指Offer中有这道题目的分析。这是一道二分查找的变形的题目。
 * 旋转之后的数组实际上可以划分成两个有序的子数组：前面子数组的大小都大于后面子数组中的元素
 * 注意到实际上最小的元素就是两个子数组的分界线。本题目给出的数组一定程度上是排序的，因此我们试着用二分查找法寻找这个最小的元素。
 * 思路：
 * （1）我们用两个指针left,right分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。
 * 按照题目的旋转的规则，第一个元素应该是大于最后一个元素的（没有重复的元素）。
 * 但是如果不是旋转，第一个元素肯定小于最后一个元素。
 * （2）找到数组的中间元素。
 * 中间元素大于第一个元素，则中间元素位于前面的递增子数组，此时最小元素位于中间元素的后面。
 * 我们可以让第一个指针left指向中间元素。
 * 移动之后，第一个指针仍然位于前面的递增数组中。
 * 中间元素小于第一个元素，则中间元素位于后面的递增子数组，此时最小元素位于中间元素的前面。我们可以让第二个指针right指向中间元素。
 * 移动之后，第二个指针仍然位于后面的递增数组中。
 * 这样可以缩小寻找的范围。
 * （3）按照以上思路，第一个指针left总是指向前面递增数组的元素，第二个指针right总是指向后面递增的数组元素。
 * 最终第一个指针将指向前面数组的最后一个元素，第二个指针指向后面数组中的第一个元素。
 * 也就是说他们将指向两个相邻的元素，而第二个指针指向的刚好是最小的元素，这就是循环的结束条件。
 * 到目前为止以上思路很耗的解决了没有重复数字的情况，这一道题目添加上了这一要求，有了重复数字。
 * 因此这一道题目比上一道题目多了些特殊情况：
 * 我们看一组例子：｛1，0，1，1，1｝ 和 ｛1，1， 1，0，1｝ 都可以看成是递增排序数组｛0，1，1，1，1｝的旋转。
 * 这种情况下我们无法继续用上一道题目的解法，去解决这道题目。因为在这两个数组中，第一个数字，最后一个数字，中间数字都是1。
 * 第一种情况下，中间数字位于后面的子数组，第二种情况，中间数字位于前面的子数组。
 * 因此当两个指针指向的数字和中间数字相同的时候，我们无法确定中间数字1是属于前面的子数组（绿色表示）还是属于后面的子数组（紫色表示）。
 * 也就无法移动指针来缩小查找的范围。
 * */
#include 
#include 

using namespace std;

class Solution {
public:
    int minInOrder(vector vector, int left, int right) {
        int result = vector[left];
        for (int i = left + 1; i < right; ++i) {
            if (result > vector[i]) {
                result = vector[i];
            }
            return result;
        }
        return 0;
    }

    int minNumberInRotateArray(vector rotateArray) {
        int size = rotateArray.size();
        if (size == 0) {
            return 0;
        } else {
            int left = 0;
            int right = size - 1;
            int mid = 0;
            // rotateArray[left] >= rotateArray[right] 确保旋转
            while (rotateArray[left] > rotateArray[right]) {
                if (left - right == 1) {
                    mid = right;
                    break;
                }
                mid = left + (right - left) / 2;
                // rotateArray[left] rotateArray[right] rotateArray[mid]三者相等
                // 无法确定中间元素是属于前面还是后面的递增子数组
                // 只能顺序查找
                if (rotateArray[left] == rotateArray[right] && rotateArray[left] == rotateArray[mid]) {
                    return minInOrder(rotateArray, left, right);
                }
                // 中间元素位于前面的递增子数组
                // 此时最小元素位于中间元素的后面
                if (rotateArray[mid] > rotateArray[left]) {
                    left = mid;
                    // 中间元素位于后面的递增子数组
                    // 此时最小元素位于中间元素的前面
                } else {
                    right = mid;
                }
            }
            return rotateArray[mid];
        }

    }
};
TEST(min,rotaedarray){

    Solution solution;
    //这几组数据请分别测试
    vector num = {0,1,2,3,4,5};
    //vector num = {4,5,6,7,1,2,3};
    //vector num = {2,2,2,2,1,2};
    int result = solution.minNumberInRotateArray(num);
    // 输出
    cout<