【25】实现一个含有min函数的栈的通用模板

题目：设计一个栈类型，使得在该栈类型中有一个函数min可以得到栈的最小元素，要求这个栈的push、pop、min都是O(1)。

分析：

1. 栈的性质是先进后出，因此一般情况下栈的push、pop的时间是O(1)，但是要求栈的min必须要枚举整个栈，时间复杂度为O(n)

2. 题目要求设计一个栈在O(1)的时间内找到min，我们要想到一个方法来满足，先看一个例子

3. 从下面的表中我们可以很清楚的看到，我么需要维护一个保存min的栈，并且这个栈和我们的数据栈是一起变化的，因此我们可以利用两个栈来模拟实现这个过程

4. 示例代码

//实现含有min的栈类模板
template <typename T>
class Stack{
public:
	Stack(void);
	~Stack(void){}
	//声明函数
	void Push(const T& value);
	void Pop(void);
	T Min(void);
private:
	stack<T> dataStk;
	stack<T> minStk;
};

//实现构造函数
template <typename T> Stack<T>::Stack(void){
    //清空两个栈
	while(!dataStk.empty()){
		dataStk.pop();
	}
	while(!minStk.empty()){
		minStk.pop();
	}
}

//实现Push
template <typename T> void Stack<T>::Push(const T& value){
	dataStk.push(value);
	//如果是空栈直接插入，不能通过取栈顶元素比较
	if(minStk.empty()){
		minStk.push(value);
	}
	else{
	    T minValue = minStk.top();
	    if(minValue > value){
	       minValue = value;
	    }
	    //插入到minStk中
        minStk.push(minValue);
	}
}

//实现Pop函数
template <typename T> void Stack<T>::Pop(void){
    //如果是空栈报异常
	if(dataStk.empty()){
	    throw exception("error");
	}
	else{
		dataStk.pop();
		minStk.pop(); //同时删除minStk栈顶元素
	}
}

//实现Min函数
template <typename T> T Stack<T>::Min(void){
	//如果空栈返回异常
	if(minStk.empty()){
	    throw exception("error");
	}
	else{
		return minStk.top();
	}
}