棧的最大值問題——深入剖析

常數(shù)時(shí)間求棧的最大值


問題描述:

一個(gè)棧stack暂雹,具有push和pop操作彬犯,其時(shí)間復(fù)雜度皆為O(1)婿着。
設(shè)計(jì)算法max操作,求棧中的最大值近她,該操作的時(shí)間復(fù)雜度也要求為O(1)叉瘩。可以修改棧的存儲方式粘捎,push薇缅,pop的操作,但是要保證O(1)的時(shí)間復(fù)雜度攒磨,空間時(shí)間復(fù)雜度無要求捅暴。

算法描述:
一個(gè)存儲所有最大值的棧Sm。

  1. 當(dāng)push入棧的元素大于當(dāng)前最大元素咧纠,將該元素壓入最大值棧Sm蓬痒;
  2. Sm棧頂始終保存棧中當(dāng)前的最大元素;
  3. 當(dāng)前最大元素被pop出棧時(shí)漆羔,將Sm棧頂?shù)膶?yīng)最大元素也彈出棧梧奢。
    max操作即為獲得Sm棧頂最大元素。

假設(shè)元素以5,4,1,2,3,10,9,8,6,7,15順序入棧演痒,則兩個(gè)棧中存儲的元素如下圖所示:


常數(shù)時(shí)間空間求棧的最大值


問題描述:
一個(gè)整數(shù)棧stack亲轨,具有push和pop操作,其時(shí)間空間復(fù)雜度皆為O(1)鸟顺。
設(shè)計(jì)算法max操作惦蚊,求棧中的最大值,該操作的時(shí)間空間復(fù)雜度也要求為O(1)讯嫂”姆妫可以修改棧的存儲方式,push欧芽,pop的操作莉掂,但是要保證O(1)的時(shí)間空間復(fù)雜度。

算法描述:
變量Max保存當(dāng)前最大元素值千扔,初始值為最小整數(shù)m憎妙。

  1. 當(dāng)push入棧時(shí),將(當(dāng)前元素-Max)存入棧中曲楚,
    若當(dāng)前元素小于Max厘唾,棧中元素為負(fù)數(shù);
    若當(dāng)前元素大于等于Max龙誊,棧中元素為非負(fù)數(shù)抚垃,將Max替換為當(dāng)前元素。

  2. 當(dāng)pop出棧時(shí),
    若棧中元素為負(fù)數(shù)讯柔,則將(棧中元素+Max)彈出棧抡蛙;
    若棧中元素為非負(fù)數(shù),則將Max彈出棧魂迄,并將Max替換為(Max-棧中元素)粗截。

  3. Max即為當(dāng)前棧中最大元素值。

主要思路是將最大值以某種方式在原有棧中標(biāo)記出來捣炬,從而減少空間使用熊昌。可以用正負(fù)數(shù)來區(qū)分普通元素和最大值元素:
普通元素使用負(fù)數(shù)存儲(元素-Max)湿酸;
最大值元素使用非負(fù)數(shù)存儲(New Max - Old Max)婿屹;
這樣便可在棧中區(qū)分普通元素和最大值元素,并可通過Max恢復(fù)Old Max推溃。

假設(shè)元素以5,4,1,2,3,10,9,8,6,7,15順序入棧昂利,則兩個(gè)棧中存儲的元素如下圖所示:

  1. 元素5,4,1,2,3入棧后的情況


  2. 元素10,9,8,6,7入棧后的情況


  3. 元素15入棧后的情況


  4. 元素15出棧時(shí)的情況


  5. 元素15出棧后的情況(恢復(fù)原有狀態(tài))


最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市铁坎,隨后出現(xiàn)的幾起案子蜂奸,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖硬萍,帶你破解...
    沈念sama閱讀 211,743評論 6 492
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件扩所,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡朴乖,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)祖屏,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 90,296評論 3 385
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來买羞,“玉大人袁勺,你說我怎么就攤上這事×ǘ迹” “怎么了魁兼?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 157,285評論 0 348
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長漠嵌。 經(jīng)常有香客問我,道長盖呼,這世上最難降的妖魔是什么儒鹿? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 56,485評論 1 283
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮几晤,結(jié)果婚禮上约炎,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好圾浅,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 65,581評論 6 386
  • 文/花漫 我一把揭開白布掠手。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般狸捕。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪喷鸽。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 49,821評論 1 290
  • 那天灸拍,我揣著相機(jī)與錄音做祝,去河邊找鬼。 笑死鸡岗,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛混槐,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播轩性,決...
    沈念sama閱讀 38,960評論 3 408
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼声登,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了揣苏?” 一聲冷哼從身側(cè)響起捌刮,我...
    開封第一講書人閱讀 37,719評論 0 266
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎舒岸,沒想到半個(gè)月后绅作,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 44,186評論 1 303
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡蛾派,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 36,516評論 2 327
  • 正文 我和宋清朗相戀三年俄认,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片洪乍。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,650評論 1 340
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡眯杏,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出壳澳,到底是詐尸還是另有隱情岂贩,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 34,329評論 4 330
  • 正文 年R本政府宣布巷波,位于F島的核電站萎津,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏抹镊。R本人自食惡果不足惜锉屈,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,936評論 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望垮耳。 院中可真熱鬧颈渊,春花似錦遂黍、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,757評論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至绍豁,卻和暖如春芯咧,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背妹田。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,991評論 1 266
  • 我被黑心中介騙來泰國打工唬党, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人鬼佣。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 46,370評論 2 360
  • 正文 我出身青樓驶拱,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親晶衷。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子蓝纲,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 43,527評論 2 349

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 背景 一年多以前我在知乎上答了有關(guān)LeetCode的問題, 分享了一些自己做題目的經(jīng)驗(yàn)。 張土汪:刷leetcod...
    土汪閱讀 12,738評論 0 33
  • 8086匯編 本筆記是筆者觀看小甲魚老師(魚C論壇)《零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)匯編語言》系列視頻的筆記,在此感謝他和像他一樣...
    Gibbs基閱讀 37,139評論 8 114
  • 136.泛型 泛型代碼讓你可以寫出靈活,可重用的函數(shù)和類型,它們可以使用任何類型,受你定義的需求的約束嗅辣。你可以寫出...
    無灃閱讀 1,456評論 0 4
  • 1. Java基礎(chǔ)部分 基礎(chǔ)部分的順序:基本語法撼泛,類相關(guān)的語法,內(nèi)部類的語法澡谭,繼承相關(guān)的語法愿题,異常的語法,線程的語...
    子非魚_t_閱讀 31,598評論 18 399
  • 十月蛙奖,陰雨延綿圍著厚毛毯坐在窗邊潘酗,看雨滴從房檐流下來,一滴二滴……院子里杏樹的葉子不似夏天時(shí)墨綠的壓抑而是獨(dú)屬于秋...
    禾小酒閱讀 206評論 1 1