算法热题:包含min函数的栈
每日简短一刷,保持手感系列
剑指 Offer 第30题:
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 O(1)。
示例:
MinStack minStack = new MinStack(); minStack.push(-2);minStack.push(0);minStack.push(-3);minStack.min(); --> 返回 -3.minStack.pop();minStack.top(); --> 返回 0.minStack.min(); --> 返回 -2.
提示:
各函数的调用总次数不超过 20000 次
由题目可知,需要有一个栈的结构,同时又需要知道栈的最小元素,不仅需要支持栈的push和pop操作,还需要 O(1) 的获取最小值。
所以我们可以用一个辅助栈来存储最小元素,具体的做法是入栈的时候判断一下元素是否小于辅助栈的最小值,如果小于则放入栈顶。
这样辅助栈的栈顶存放的就是当前的最小元素。
如果执行出栈的时候,判断一下出栈的元素是否等于最小元素,如果是则同时将辅助栈栈顶出栈,此时新的栈顶就是现有的最小元素。
这个逻辑应该不难理解,我们来看一下代码。
题解:
classMinStack{
private Deque<Integer> stackA, stackB;
publicMinStack(){
stackA = new ArrayDeque<>();
stackB = new ArrayDeque<>();
}
publicvoidpush(int x){
stackA.addLast(x);
if (stackB.isEmpty() || stackB.getLast() >= x) {
stackB.addLast(x);
}
}
publicvoidpop(){
if (stackA.removeLast().equals(stackB.getLast())) {
stackB.removeLast();
}
}
publicinttop(){
return stackA.getLast();
}
publicintmin(){
return stackB.getLast();
}
}
注意点:
用辅助栈来保存最小数 栈的实现推荐用 Deque,实现类 ArrayDeque - 栈顶元素的判断用equals而不是==,因为是栈存的是Integer对象,超出[-128,127]的范围外,==比的就是对象地址而不是int值了,这样就会出错。
时间复杂度:O(1)
关键词
栈顶
出栈
算法
辅助栈
函数
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