【剑指Offer面试题】 九度OJ1522：包含min函数的栈

题目链接地址：
http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1522

题目1522：包含min函数的栈

时间限制：1 秒内存限制：128 兆特殊判题：否提交：1861解决：610
题目描述：
定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈最小元素的min函数。
输入：
输入可能包含多个测试样例，输入以EOF结束。
对于每个测试案例，输入的第一行为一个整数n(1<=n<=1000000)， n代表将要输入的操作的步骤数。
接下来有n行，每行开始有一个字母Ci。
Ci=’s’时，接下有一个数字k，代表将k压入栈。
Ci=’o’时，弹出栈顶元素。
输出：
对应每个测试案例中的每个操作，
若栈不为空，输出相应的栈中最小元素。否则，输出NULL。
样例输入：
7
s 3
s 4
s 2
s 1
o
o
s 0
样例输出：
3
3
2
1
2
3
0

思路分析

其实书里的方法值得商榷。
我们只是要实现min函数，不用实现pop ，push函数的。
再者不用把每次的最小元素都保存在辅助栈里。只有更小的元素进来以后，最小值才会更新。
我的方法：
要想得到最小元素的话，而且是O(1)的复杂度。所以可以用一个栈来记录最小元素，实现平均O(1)的复杂度。
1. 两个栈st_data和st_min。st_data数据栈，存储所有元素。st_min最小栈，只存最小元素。
2. push入栈时，st_data直接push；对于st_min，如果当前元素小于st_min的栈顶元素，则入栈，否则略过。
3. pop出栈时，st_data直接pop；对于st_min，如果st_data中出栈的元素等于st_min的栈顶元素，则st_min出栈，否则略过。
4. 栈为空时，push操作直接入栈st_data和st_min，pop操作无效。
这样st_min的栈顶元素始终是st_data所有元素的最小值。
　　pop操作、push操作、min操作都是O(1)时间复杂度。
　　空间复杂度是O(n)，因为需要维持额外的O(n)空间来记录最小栈。
注意：
在【剑指Offer面试题】 九度OJ1521：二叉树的镜像博文里曾经提到过， 通过while((ch = getchar()) != ‘\n’) ; 吃掉前面scanf输入的’\n’。
后来我查阅资料发现，可以直接用scanf字符串的形式来输入字符，不需要上面的while循环。这是由于scanf对不同类型输入的处理方式造成的。
整数%d
对于整型数据的输入，也就是说”%d”类型的输入，scanf默认的分割符是所有的空白字符(空格，回车和指标符都行)。也就是说如果一个scanf函数中出现scanf(“%d%d”,&a,&b)，那么用任何一个空白字符来分隔两个整数a,b的值，变量a,b都可以接收到正确的输入。另外，要注意的是，scanf对于数字输入，会忽略输入数据项前面的空白字符。
字符串%s
scanf对于字符串输入的处理和对整数类似，会忽略前导的空白字符，而且默认的分隔符是所有的空白字符。但是，要注意的是，由于C语言中，没有string类型，都是用char型数组来表示。因此，scanf会为每一个输入的字符串最后加一个‘\0’。
字符%c
scanf在处理对字符数据的输入时，既不会忽略前导空白字符，默认也没有任何分隔字符。所有的字符，包括空白字符都会被当成输入字符。
参考C语言中scanf函数与空格回车
所以当我们scanf 字符串时不需要吃掉空白字符，scanf 字符的时候才要。本本题中采用scanf 字符串。

代码：

/********************************* 【剑指Offer面试题】 九度OJ1522：包含min函数的栈 Author:牧之丶 Date：2015年 Email:[email protected] **********************************/ 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
#include <string>
#include <math.h>
#include <stack>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;


int main()
{
    int n,i,data;
    vector<int> st_data, st_min;
    char str[5];
    //char c;

    while(scanf("%d", &n) ==1){
        st_data.clear();
        st_min.clear();
        for(i = 0; i < n; ++i){
            //while(getchar() != '\n'); // 清除缓冲区中的多余字符,防止其被后面的scanf(Ci)读入 
            //scanf("%c", &c);
            scanf("%s", str);
            if(str[0]== 's'){
                scanf("%d", &data);
                st_data.push_back(data);
                if(st_min.size() == 0 || data <= st_min[st_min.size() - 1]){
                    st_min.push_back(data);
                }
            }else if(str[0] == 'o'){
                if(st_data.size() > 0 && st_min.size() > 0){
                    if(st_data[st_data.size() - 1] == st_min[st_min.size() - 1]){
                        st_min.pop_back();
                    }
                    //这里注意了st_data.pop_back()后面执行
                    st_data.pop_back();
                }
            }

            if(st_min.size() > 0){
                printf("%d\n", st_min[st_min.size() - 1]);
            }else{
                printf("NULL\n");
            }
        }
    }
    return 0;
}

总结：

• scanf对于字符串输入和字符输入的处理
• 用一个栈来记录最小元素，实现平均O(1)的复杂度。