《Cracking the Coding Interview》——第3章：栈和队列——题目3

2014-03-18 05:17

题目：设计一个栈，这个栈实际上由一列子栈组成。每当一个子栈的大小达到n，就新产生下一个子栈。整个栈群对外看起来就像普通栈一样，支持取顶top()、压入push()、弹出pop()操作。另外再实现一个弹出特定子栈popAt()的操作。

解法：用stack构成的数组，可以实现快速的随机访问。用stack构成的链表实现，可以防止在中间的一些子栈进行pop操作造成的空隙，但顺序访问的效率要低一些。得根据执行这些操作的偏好和频率来定。

代码：

// 3.3 Implement a stack with multiple sub-stacks. If one substack exceeds some threshold, allocate a new stack.
#include <cstdio>
#include <stack>
#include <vector>
using namespace std;

template <class T>
class StackSet {
public:
    StackSet(size_t capacity = 1): mcapacity(capacity), msize(0) {}
    
    void push(T val) {
        if (mdata.empty() || mdata[mdata.size() - 1].size() == mcapacity) {
            mdata.push_back(stack<T>());
        }
        mdata[mdata.size() - 1].push(val);
        ++msize;
    }
    
    void pop() {
        if (mdata.empty()) {
            return;
        }
        
        mdata[mdata.size() - 1].pop();
        --msize;
        while (!mdata.empty() && mdata[mdata.size() - 1].empty()) {
            mdata.pop_back();
        }
    }
    
    void popAt(size_t idx) {
        if (mdata.empty()) {
            return;
        }
        
        if (idx < 0 || idx > mdata.size() - 1) {
            pop();
            return;
        }
        
        if (mdata[idx].empty()) {
            return;
        }
        
        mdata[idx].pop();
        --msize;
    }
    
    T top() {
        return mdata[mdata.size() - 1].top();
    }
    
    size_t size() {
        return msize;
    }
private:
    vector<stack<T> > mdata;
    size_t mcapacity;
    size_t msize;
};

int main()
{
    char str[100];
    int val;
    
    scanf("%d", &val);
    StackSet<int> ss(val);
    while (scanf("%s", str) == 1) {
        if (strcmp(str, "end") == 0) {
            break;
        } else if (strcmp(str, "push") == 0) {
            scanf("%d", &val);
            ss.push(val);
        } else if (strcmp(str, "pop") == 0) {
            ss.pop();
        } else if (strcmp(str, "top") == 0) {
            printf("top=%d\n", ss.top());
        } else if (strcmp(str, "size") == 0) {
            printf("size=%u\n", ss.size());
        } else if (strcmp(str, "popat") == 0) {
            scanf("%d", &val);
            ss.popAt(val);
        }
    }
    
    return 0;
}