力扣1381:设计一个支持增量操作的栈

请你设计一个支持对其元素进行增量操作的栈。

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。
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：

复制代码

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

代码：

复制代码

typedef struct {
    int* stack;  // 用于存储栈中元素的整数指针
    int maxSize; // 栈的最大容量
    int top;     // 指示栈顶位置的整数
} CustomStack;

// 创建一个自定义栈，参数 maxSize 为栈的最大容量
CustomStack* customStackCreate(int maxSize) {
    CustomStack* obj = (CustomStack*)malloc(sizeof(CustomStack));
    obj->maxSize = maxSize;
    obj->stack = (int*)malloc(sizeof(int) * (maxSize + 1));
    memset(obj->stack, 0, sizeof(obj->stack));
    obj->top = -1;
    return obj;
}

// 将整数 x 压入栈中，若栈已满则不进行操作
void customStackPush(CustomStack* obj, int x) {
    if (obj->top  == obj->maxSize-1) {
        return;
    }
    obj->top++;
    obj->stack[obj->top] = x;
}

// 弹出栈顶元素，若栈为空则返回 -1
int customStackPop(CustomStack* obj) {
    if (obj->top == -1) {
        return -1;
    }
    int ans = obj->stack[obj->top];
    obj->top--;
    return ans;
}

// 对栈中前 k 个元素增加指定值 val，如果 k 大于栈中实际元素个数则调整 k 为实际元素个数
void customStackIncrement(CustomStack* obj, int k, int val) {
    if (obj->top == -1) {
        return;
    }
    if (k > obj->top + 1) {
        k = obj->top + 1;
    }
    for (int i = 0; i < k; i++) {
        obj->stack[i] += val;
    }
}

void customStackFree(CustomStack* obj) {
    free(obj->stack);
    free(obj);
}

/**
 * Your CustomStack struct will be instantiated and called as such:
 * CustomStack* obj = customStackCreate(maxSize);
 * customStackPush(obj, x);

 * int param_2 = customStackPop(obj);

 * customStackIncrement(obj, k, val);

 * customStackFree(obj);
*/

时间复杂度O（n）；空间复杂度O（n）