（剑指Offer）面试题21：包含min函数的栈

题目：

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。

在该栈中，调用min，push，pop的时间复杂度都是O(1)

思路：

1、除了原来的栈s，增加一个辅助栈s_min，用来保存每次进栈时的最小元素。

Push操作：

栈s：元素value直接进栈s；

栈s_min：判断s_min是否为空或者value是否小于s_min的栈顶元素，如果是，将value压入栈s_min，否则将s_min.top()压入栈s_min；

Pop操作：

栈s：s.pop()；

栈s_min：s_min.pop()；

Min操作：

return s_min.top()；

2、思路1有个缺点就是如果每次进栈的元素都比原来最小元素大，那么栈中会重复记录相同的数字，这样大大浪费了存储空间。因此，我们可以只记录一个：

push操作：

栈s：元素value直接进栈s；

栈s_min：判断s_min是否为空或者value是否小于s_min的栈顶元素，如果是，将value压入栈s_min，否则不作为。

pop操作：

栈s：s.pop()；

栈s_min：如果s.top()等于s_min.top()，则s_min.pop()，否则不作为；

Min操作：

return s_min.top()；

缺点：当入栈存在重复元素时，在s_min的pop操作时会出现问题，这时需要在s_min中的每个最小值元素添加一个计数器，当计数器为0时，才进行pop操作。

代码：

这里只贴出思路1的实现代码。

template<typename T>
class StackWithMin{
public:
    void push(const T& value);
    void pop();
    const T& min() const;
private:
    stack<T> s;
    stack<T> s_min;
};
 
template<typename T>
void StackWithMin<T>::push(const T& value){
    s.push(value);
    if(s_min.empty() || value<s_min.top())
        s_min.push(value);
    else
        s_min.push(s_min.top());
}
 
template<typename T>
void StackWithMin<T>::pop(){
    assert(!s.empty() && !s.empty());
    s.pop();
    s_min.pop();
}
 
template<typename T>
const T& StackWithMin<T>::min() const{
    assert(!s.empty() && !s.empty());
    return s_min.top();
}

在线测试OJ：

http://www.nowcoder.com/books/coding-interviews/4c776177d2c04c2494f2555c9fcc1e49?rp=1

AC代码：

class Solution {
public:
    void push(int value) {
        s.push(value);
        if(s_min.empty() || value<s_min.top())
            s_min.push(value);
        else
            s_min.push(s_min.top());
    }
    void pop() {
        s.pop();
        s_min.pop();
    }
    int top() {
        return s.top();
    }
    int min() {
        return s_min.top();
    }
private:
    stack<int> s;
    stack<int> s_min;
};