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  • [LeetCode] Min Stack

    Question:

    Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

    • push(x) -- Push element x onto stack.
    • pop() -- Removes the element on top of the stack.
    • top() -- Get the top element.
    • getMin() -- Retrieve the minimum element in the stack.

    1、题型分类:

    2、思路:

      这道题需要实现一个能够获取最小值的栈,可以想到的必然是要么每次通过遍历获取,要么空间换时间,新建一个数据结构存储这些有序最小值。刚开始一直没有想过用Stack去实现这个功能,想到的是利用List去进行有序存储,但是这样每次插入的时间复杂度都不低,另外还有删除操作,没法实现题目的要求。现在希望一个数据结构,数据有序且从顶至下由小到大且能够包含所有的元素,这样就能够与Stack并行操作了,但是实现想不出来这样的结构。再去考虑这道题目的关键,getMin获取最小值,但不需要删除,那么我们可以存储插入进来的小于当前最小值的数值,,而且这个顺序还必须和Stack里面数的顺序一致,那么最后还是需要使用Stack,问题来了,删除怎么办?由于顺序一致,只要两个栈顶部数据相同就删除。如下图:

      

    3、时间复杂度:

    4、代码:

    class MinStack {
        Stack<Integer> stack=new Stack<Integer>();
        Stack<Integer> minStack=new Stack<Integer>();
        public void push(int x) {
            stack.push(x);
            if(minStack.isEmpty() || (!minStack.isEmpty() && x<=minStack.peek()))
                minStack.push(x);
        }
    
        public void pop() {
            if(!stack.isEmpty())
            {
                if(!minStack.isEmpty() && minStack.peek().intValue()==stack.peek().intValue())
                    minStack.pop();
                stack.pop();
            }
        }
    
        public int top() {
            return stack.peek();
        }
    
        public int getMin() {
            if(!minStack.isEmpty())
                return minStack.peek();
            return 0;
        }
    }

    5、优化:

    6、扩展:

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