O(1) समय में एक स्टैक में अधिकतम खोजें और C++ में O(1) अतिरिक्त स्थान खोजें

मान लीजिए कि हम एक स्टैक बनाना चाहते हैं जो स्टैक में अधिकतम तत्व को स्टोर कर सके। और हम इसे O(1) समय में प्राप्त कर सकते हैं। बाधा यह है कि, इसे O(1) अतिरिक्त स्थान का उपयोग करना चाहिए।

हम एक उपयोगकर्ता-परिभाषित स्टैक बना सकते हैं, जो अधिकतम मूल्य को संग्रहीत करेगा, जब एक ऑपरेशन किया जाता है, जैसे पॉप या पीक, तो अधिकतम वापस कर दिया जाएगा। पीक ऑपरेशन के लिए, पॉप ऑपरेशन के लिए अधिकतम स्टैक टॉप और अधिकतम तत्व लौटाएं, जब शीर्ष तत्व बड़ा हो, तो इसे प्रिंट करें और अधिकतम 2 * अधिकतम - top_element के रूप में अपडेट करें। अन्यथा top_element लौटाएं। पुश ऑपरेशन के लिए अधिकतम तत्व को x (डाटा डाला जाने वाला डेटा), 2*x - अधिकतम के रूप में अपडेट करें।

उदाहरण

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
class CustomStack {
   stack<int> stk;
   int stack_max;
   public:
   void getMax() {
      if (stk.empty())
         cout << "Stack is empty"<<endl;
      else
         cout << "Maximum Element in the stack is: "<< stack_max <<endl;
   }
   void peek() {
      if (stk.empty()) {
         cout << "Stack is empty ";
         return;
      }
      int top = stk.top(); // Top element.
      cout << "Top Most Element is: "<<endl;
      (top > stack_max) ? cout << stack_max : cout << top;
   }
   void pop() {
      if (stk.empty()) {
         cout << "Stack is empty"<<endl;
         return;
      }
      cout << "Top Most Element Removed: ";
      int top = stk.top();
      stk.pop();
      if (top > stack_max) {
         cout << stack_max <<endl;
         stack_max = 2 * stack_max - top;
      } else
         cout << top <<endl;
      }
      void push(int element) {
         if (stk.empty()) {
         stack_max = element;
         stk.push(element);
         cout << "Element Inserted: " << element <<endl;
            return;
      }
      if (element > stack_max) {
         stk.push(2 * element - stack_max);
            stack_max = element;
      } else
         stk.push(element);
      cout << "Element Inserted: " << element <<endl;
   }
};
int main() {
   CustomStack stk;
   stk.push(4);
   stk.push(6);
   stk.getMax();
   stk.push(8);
   stk.push(20);
   stk.getMax();
   stk.pop();
   stk.getMax();
   stk.pop();
   stk.peek();
}

आउटपुट

Element Inserted: 4
Element Inserted: 6
Maximum Element in the stack is: 6
Element Inserted: 8
Element Inserted: 20
Maximum Element in the stack is: 20
Top Most Element Removed: 20
Maximum Element in the stack is: 8
Top Most Element Removed: 8
Top Most Element is:
6