Написано: 01.03.2023

A. Стек с поддержкой максимума

Задание было предложено на тесте в комании Яндекс.

Yandex_001

Задание.

Нужно реализовать стек с операцией max(), которая должна возвращать максимальный элемент в стеке.

Пример 1.

Входные данные:

5
push 2
push 5
max
pop
max

Результат:

5
2

Пример 2.

Входные данные:

1
max

Результат:

-2147483648

Пример 3.

Входные данные:

2
push 2
max

Результат:

2

Решение.

#include <iostream>
#include <stack>
#include <map>
#include <vector>

using namespace std;

class StackMax {
private:
    stack<int> Stack;
    map<int, int> Map;
    map <int, int>::iterator Max;
    void setMax();
public:
    StackMax();
    void pop();
    void push(int i);
    int max();
};

StackMax::StackMax()
{
    Max = Map.end();
}

int StackMax::max()
{
    int r = INT_MIN;

    if(Max != Map.end()) {
        r = Max->first;
    }

    return r;
}

void StackMax::setMax()
{
    Max = Map.end();
    if(Map.size() > 0) {
        Max--;
    }
}

void StackMax::pop()
{
    map <int, int>::iterator found;
    int current, count;
    bool new_max = false;

    if(Stack.empty() == true) {
        // стек пустой, ничего не делаем
        return;
    }

    current = Stack.top();
    if((found = Map.find(current)) != Map.end()) {
        count = found->second - 1;
        if(count > 0) {
            // уменьшаем счетчик
            Map[current] -= 1;
        } else {
            // пора удалить элемент
            new_max = current == max();
            Map.erase(current);
        }
    }

    if(new_max == true) {
        setMax();
    }

    Stack.pop();
}

// При добавлении в стек нового элемента, обновляется карта Map,
// то есть, если в коллекции есть уже подобный элемент, увеличивается счетчик
// для этого элемента
// если элемент новый, он добавляется в Map со значением счетчика равным 1.
// При поступлении в коллекцию элемента, превышающего максимальный,
// Изменяется итератор, указывающий на максимальный элемент
void StackMax::push(int i)
{
    map <int, int>::iterator found;
    int current_max = max();
    bool new_max = current_max == INT_MIN || i > max();

    if(Stack.empty() == true) {
        // стек пока пустой
        Map[i] = 1;
    } else if((found = Map.find(i)) == Map.end()) {
        // такого элемента нет в стеке
        Map[i] = 1;
    } else {
        // такой элемент есть в стеке
        found->second += 1;
    }

    if(new_max == true) {
        setMax();
    }

    Stack.push(i);
}

int main()
{
    StackMax s;
    int n;
    string op, x;
    vector<string> out;

    // ввод данных
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> op; // operand
        if(op == "push") {
            cin >> x;
            s.push( stoi(x) );
        } else if (op == "pop") {
            s.pop();
        } else if (op == "max"){
            out.push_back( to_string(s.max()) );
        }
    }

    // вывод результатов
    for(auto x : out) {
        cout << x << endl;
    }

    return 0;
}