力扣 - 1381. 设计一个支持增量操作的栈

目录

• 题目
• 思路
• 代码实现
• 复杂度分析

题目

请你设计一个支持下述操作的栈。

实现自定义栈类 CustomStack ：

• CustomStack(int maxSize)：用 maxSize 初始化对象，maxSize 是栈中最多能容纳的元素数量，栈在增长到 maxSize 之后则不支持 push 操作。
• void push(int x)：如果栈还未增长到 maxSize ，就将 x 添加到栈顶。
• int pop()：弹出栈顶元素，并返回栈顶的值，或栈为空时返回 -1 。
• void inc(int k, int val)：栈底的 k 个元素的值都增加 val 。如果栈中元素总数小于 k ，则栈中的所有元素都增加 val 。

示例：

输入：
["CustomStack","push","push","pop","push","push","push","increment","increment","pop","pop","pop","pop"]
[[3],[1],[2],[],[2],[3],[4],[5,100],[2,100],[],[],[],[]]
输出：
[null,null,null,2,null,null,null,null,null,103,202,201,-1]
解释：
CustomStack customStack = new CustomStack(3); // 栈是空的 []
customStack.push(1);                          // 栈变为 [1]
customStack.push(2);                          // 栈变为 [1, 2]
customStack.pop();                            // 返回 2 --> 返回栈顶值 2，栈变为 [1]
customStack.push(2);                          // 栈变为 [1, 2]
customStack.push(3);                          // 栈变为 [1, 2, 3]
customStack.push(4);                          // 栈仍然是 [1, 2, 3]，不能添加其他元素使栈大小变为 4
customStack.increment(5, 100);                // 栈变为 [101, 102, 103]
customStack.increment(2, 100);                // 栈变为 [201, 202, 103]
customStack.pop();                            // 返回 103 --> 返回栈顶值 103，栈变为 [201, 202]
customStack.pop();                            // 返回 202 --> 返回栈顶值 202，栈变为 [201]
customStack.pop();                            // 返回 201 --> 返回栈顶值 201，栈变为 []
customStack.pop();                            // 返回 -1 --> 栈为空，返回 -1

提示：

• 1 <= maxSize <= 1000
• 1 <= x <= 1000
• 1 <= k <= 1000
• 0 <= val <= 100
• 每种方法 increment，push 以及 pop 分别最多调用 1000 次

思路

• 利用数组来存储栈的元素
• 通过一个point指针的移动完成栈的操作
• 进行增量操作时，需要判断操作的元素个数k是否大于当前栈中的元素容量

代码实现

class CustomStack {

    private int size;
    private int[] stack;
    private int point;

    public CustomStack(int maxSize) {
        size = maxSize;
        stack = new int[size];
        point = 0;
    }
    
    public void push(int x) {
        if (point < size) {
            stack[point++] = x;
        }
    }
    
    public int pop() {
        if (point > 0) {
            return stack[--point];
        }
        return -1;
    }
    
    public void increment(int k, int val) {
        if (point > 0) {
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                if (i >= stack.length) break;
                stack[i] += val;
            }
        }
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(1)
• 空间复杂度：O(N)，N为栈的大小。