国外algorithm 课后的一个小quiz:
Create a data structure that efficiently supports the stack operations (push and pop) and also a return-the-maximum and
a return-the-minimum operation. Assume the elements are reals numbers so that you can compare them.
创建一个能够有效支持堆操作(插入与弹出)和返回最大最小数的数据结构,假设元素是我们可以比较的数字。
我们的想法可以这样:
首先让我们创建的类继承stack(之后会重写push与pop方法),创建stack名为store,放所有的元素。类里再多创建两个stack,分别为maxStack和minStack,用于辅助判断的储存。
当element元素push插入到我们store堆前时,先进行判断,如果元素比minStack中pop出的元素小,那么把这个element push加入到minStack中。同理还要对元素进行是否比maxStack最大元素大进行判断并且进行相应的操作。 事实上,我们要注意这个细节,maxStack和minStack里面的元素在这样的操作中已经有了一个排序,最值的就是最近加入的(这太神奇刺激简单了不是吗!)
当元素出store堆时,也进行判断,如果元素的值等于相应的最大最小值,就在maxStack和minStack中进行pop操作 (之前已经说了,最大的就是最近加入的,这里就会很方便直接用pop操作去除最值)
之后我们再包装一下判断最大最小的方法为minValue 和maxValue 。代码就好了。
具体的Java代码如下:
public class FindMaxMin extends Stack{
private Stack minStack;
private Stack maxStack;
private Stack store;
public FindMaxMin (){
minStack=new Stack();
maxStack=new Stack();
store =new Stack();
}
public void push(int value){
if(value>=MaxValue()){ //note the sign "=";
maxStack.push(value);
}
if(value<=MinValue()){
minStack.push(value);
}
store.push(value);
}
public Integer pop(){
int value=store.pop();
if(value==MaxValue()){
maxStack.pop();
}
if(value==MinValue()){
minStack.pop();
}
return value;
}
public int MaxValue(){
if(maxStack.isEmpty()){
return Integer.MIN_VALUE;
}else{
return maxStack.peek();//return but not remove the most recently added element
}
}
public int MinValue(){
if(minStack.isEmpty()){
return Integer.MAX_VALUE;
}else{
return minStack.peek();
}
}
/**
* 本地测试
* @param args
*/
public static void main(String args[]){
FindMaxMin test=new FindMaxMin();
test.push(9);
test.pop();
test.push(5);
test.push(3);
test.push(7);
test.push(1);
test.pop();
System.out.println("the biggest is "+test.MaxValue()+" and the smallest is "+test.MinValue());
}
}