题目描述

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。

样例

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

限制

• 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

算法

(模拟) 插入和弹出 $O(1)$；累加 $O(k)$

1. 用数组模拟栈操作。
2. 对于累加操作，暴力做即可。

时间复杂度

• 插入和弹出显然为常数，累加操作需要遍历 $O(k)$ 个元素。

空间复杂度

• 需要额外 $O(maxSize)$ 的栈空间。

C++ 代码

class CustomStack {
public:
    vector<int> s;
    int sz;

    CustomStack(int maxSize) {
        s.resize(maxSize);
        sz = 0;
    }

    void push(int x) {
        if (sz < s.size())
            s[sz++] = x;
    }

    int pop() {
        int ret = -1;
        if (sz > 0)
            ret = s[--sz];

        return ret;
    }

    void increment(int k, int val) {
        for (int i = 0; i < min(k, sz); i++)
            s[i] += val;
    }
};

/**
 * Your CustomStack object will be instantiated and called as such:
 * CustomStack* obj = new CustomStack(maxSize);
 * obj->push(x);
 * int param_2 = obj->pop();
 * obj->increment(k,val);
 */