21. 包含min函数的栈

  题目：定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的min函数。在该栈中，调用min、push、及pop的时间复杂度都是0(1)。

  思路：建立一个数据栈和辅助栈，数据栈是正常压入数据，辅助栈是压入最小数据的。比如现在要往栈里添加的元素为：4，3，6，2入栈动作如下：
  1.因为4是第一个元素，所以它同时压入数据栈和辅助栈。
  2.然后是3，因为3比4小，所以也同时压入数据栈和辅助栈。
  3.接下去是6，因为6比辅助栈中的最小元素3大，所以它不压入辅助栈，但需往辅助栈再压入一个3，这样确保在数据栈3未被弹出之前最小值保持3.
  4.因为2比3小，所以也同时压入数据栈和辅助栈。

  测试用例：正常测试。

#include<iostream>
#include<stack>
#include<cstdio>
using namespace std;

template<typename T> class StackWithMin
{

public:
    StackWithMin(){}
    virtual ~StackWithMin(){}
    void push(const T& value);
    void pop();
    const T& min() const;

private:
    stack<T>    m_data;
    stack<T>    m_min;
};

template <typename T> void StackWithMin<T>::push(const T& value)
{
    m_data.push(value);

    if (m_min.size() == 0 || value < m_min.top())
    {
        m_min.push(value);
    }
    else
    {
        m_min.push(m_min.top());
    }
}

template <typename T> void StackWithMin<T>::pop()
{
    if (m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0)
    {
        m_data.pop();
        m_min.pop();
    }

}

template <typename T> const T& StackWithMin<T>::min() const
{
    if (m_data.size() > 0 && m_min.size() > 0)
    {
        return m_min.top();
    }
}

void Test(const StackWithMin<int>& stack, int expected)
{
    if (stack.min() == expected)
    {
        cout << "pass!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "failed!" << endl;
    }
}

int main()
{
    StackWithMin<int> stack;

    stack.push(3);
    Test(stack, 3);

    stack.push(4);
    Test(stack, 3);

    stack.push(2);
    Test(stack, 2);

    stack.push(3);
    Test(stack, 2);

    stack.pop();
    Test(stack, 2);

    stack.pop();
    Test(stack, 3);

    stack.pop();
    Test(stack, 3);

    stack.push(0);
    Test(stack, 0);

    return 0;
}