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  • 【剑指Offer】20、包含min函数的栈

      题目描述:

      定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数(时间复杂度应为O(1))。

      解题思路:

      解法一:使用两个stack,一个为数据栈,另一个为辅助栈。数据栈用于存储所有数据,每次压栈的最小元素(之前的最小元素和新压入栈中的元素,二者的较小值)保存起来放入辅助栈。
      解法二:最小元素每一次都进栈,会有重复,也可以只有当进栈元素小于或等于之前的最小元素时,最小元素才进栈,而当弹出元素等于最小元素时,最小元素才出栈,从而节省一部分空间。
      解法三:定义一个组合变量,比如Node,包括数据和最小元素两个成员变量,从而节省一个栈,但是本质仍然没有变。

      举例:

      编程实现(Java):

    //解法一:
    public class Solution {
        /*
        思路:需要一个辅助栈空间,对应保存当前数据栈的最小值
        */
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();
        Stack<Integer> minStack = new Stack<>(); //辅助栈
        public void push(int node) {
            stack.push(node);
            if(minStack.empty())  //将当前最小值存入辅助栈
                minStack.push(node);
            else
                minStack.push(node > minStack.peek() ? minStack.peek(): node);
        }
        
        public void pop() { //两个都出栈
            if(!stack.empty()){
                stack.pop();
                minStack.pop();
            }
        }
        
        public int top() {
            return stack.peek();
        }
        
        public int min() {
            return minStack.peek();
        }
    }
    
    //解法二:
    class MinStack {
        private Stack<Integer> dataStack;  //数据栈
        private Stack<Integer> minStack; //存放最小元素的栈
    
        /** initialize your data structure here. */
        public MinStack() {
            dataStack=new Stack<>();
            minStack=new Stack<>();
        }
        
        public void push(int x) {
            if(minStack.isEmpty() || x<=minStack.peek())
                minStack.push(x);
    
            dataStack.push(x);
        }
        
        public void pop() {
            if(!dataStack.isEmpty()){
                int x=dataStack.pop();
                if(x==minStack.peek())
                    minStack.pop();
            }
        }
        
        public int top() {
            return dataStack.peek();
        }
        
        public int getMin() {
            return minStack.peek();
        }
    }
    
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