Question

  Stack<Integer> st= new Stack<Integer>();
  int max=(int) st.peek();
  int top=0;
  for(Integer loopVal:st)
  {
     if(max<loopVal)
         max=loopVal;
  }
  System.out.println(max);

这个代码在堆栈中找到最大值，但是工作得非常好，但我希望优化它的性能，以便它可以处理非常大的堆栈。有人可以提出更好的算法吗？

Answer 1

算法的复杂性O(n) - 线性。在找到最大值之前，您需要处理所有元素。使用给定的数据结构，您将无法获得更好的复杂性。

唯一的选择是拥有Sorted数据结构，其中元素是有序的。这允许您以O(1)复杂度获得最大值，但排序本身需要O(n*log(n))，如果您只需要获取max元素，则没有任何意义。

Answer 2

无法在非线性时间内从堆栈中获取最大值。实际上，堆栈中的元素不必具有可比性，因此对于T中可以放入的Stack，每个Comparable<T>都不存在max的概念。

你可以自己实现适用于@的实现，或只是你维护两个堆栈的整数，一个用于元素，另一个用于max元素，最大堆栈将保持当前最大值，当你弹出时，你从两个堆栈弹出。

Answer 3

O（n）是在搜索堆栈中的max元素时可以获得的最佳时间复杂度，因为最大元素可以在堆栈中的任何位置。您可以做的一件事是在进行堆栈时，即将元素插入堆栈时将值与max变量进行比较，如果插入的值大于max变量值，则更新max变量。插入也将采用线性时间，但仍然比在制作堆栈后单独找到最大元素更好。这种方法的问题是如果你从堆栈中弹出元素，你可能会在某个时候弹出max元素，并且知道如何在不扫描堆栈的情况下找到新的最大值。

Answer 4

根据您的实际要求，您可以进行另一次折扣。

在1个整数对象的存储成本下，您可以获得复杂度 O（1）的最大值，而不进行排序，PUSH的成本为 O（1）从堆栈弹出元素时， O（n）成本。

public class IntStackWithMax {

    private Integer maxVal = Integer.MIN_VALUE;
    private Vector<Integer> values = new Vector<Integer>();

    // cost O(1)
    public Integer getMaxVal() {
        return maxVal;
    }

    //cost O(1)
    public boolean push(Integer item) {
        maxVal = Math.max(maxVal, item);
        return values.add(item);
    }

    //cost O(n) (!!!)
    public Integer pop() {
        Integer result = values.remove(values.size() - 1);
        maxVal = Collections.max(values);
        return  result;
    }

    //cost O(1)
    public Integer peek() {
        return values.lastElement();
    }
}

请注意，这是 NOT 线程安全。

Answer 5

如果空间复杂性可能受到影响，您可以创建另一个堆栈，并在将新的最小值推入原始堆栈时继续推送最小值...

Refer this for more implementation details

优化算法以在堆栈中找到最大值

5 个答案: