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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)
空间复杂度:O(n)

一道简单题,LC地址如下:
https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof/
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