LEETCODE 1381. Design a Stack With Increment Operation 解题思路分析

题目大意：

设计一个支持增量操作的栈

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()：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

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解题思路分析：

这道题实际上考查的是对于数据的存储方式。对于给定长度的数据，我们可以使用一个定长数组来实现。数组的长度即是构造函数中给出的maxSize。另外我们定义一个变量current来代表当前index，默认为-1。

push操作时，我们先判断 current 加一是否越界，如果越界，我们不进行任何操作，反之将 current 加一，然后将push的数字添加到数组的当前current位置。

pop操作时，我们先查看当前下标是否为-1，如果是-1，代表当前数组中没有元素，返回-1。如果当前下标大于等于0，我们返回当前下标current指向的值，并且current减一。

increment操作也不难，我们从数组的第0位向后遍历k个数字（如果数组中不足k个数字，遍历到数组末尾即可，数组末尾是当前current的值），将每个数字加上val即可。

实现代码：

int[] arr; // 存储用的数组
int current=-1; // 当前下标
public CustomStack(int maxSize) {
    // 初始化数组
    arr=new int[maxSize];
}

public void push(int x) {
    // 如果当前下标加一会越界，直接返回
    if(current+1==arr.length) return;
    // 当前下标加一
    current++;
    // 将val赋值到当前下标
    arr[current]=x;
}

public int pop() {
    // 如果当前下标是-1，直接返回-1
    if(current==-1) return -1;
    // 返回当前下标的值，同时下标减一
    return arr[current--];
}

public void increment(int k, int val) {
    // 从数组第0位开始向后循环k个数字，
    // 如果不足k个数字，循环到当前下标处
    for(int i=0;i<=current&&k>0;i++){
        // 将当前值加上val
        arr[i]+=val;
        // k减一
        k--;
    }
}

本题解法执行时间为5ms。

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