T0001.数据结构面试题---栈---获取最小值

题目

实现一个特殊的栈,在实现栈基本功能的基础上,实现返回栈中最小元素的操作.

要求：

1.pop,push,getMin操作的时间复杂度为O(1)
2.可使用现成的栈结构

GitHub源码

GitHub源码

方案一

类文件：MyStack.php
示例文件：MyStackExample.php

使用两个栈dataStack和minStack.

push操作：
假设当前压入栈的值为value.
将value压入dataStack.
如果dminStack为空,将value压入这个栈.
如果minStack不为空,比较minStack栈顶元素和value的大小,如果value小,则压入minStack

pop操作：
假设要弹出的dataStack栈顶元素的值为value
将value弹出dataStack
如果value和minStack的栈顶元素相同,则弹出minStack栈顶元素

getMin操作：
直接返回minStack的栈顶元素

方案二

类文件：MyStackAnother.php
示例文件：MyStackAnotherExample.php

使用两个栈dataStack和minStack

push操作：
假设当前要压入栈的值为value.
将value压入dataStack.
如果minStack为空,将value压入minStack
如果minStack不为空,若value小于minStack栈顶元素,则压入value,否则再次压入minStack栈顶元素

pop操作：
弹出dataStack栈顶元素
弹出minStack栈顶元素

getMin操作：
直接返回minStack栈顶元素

两个方案的比较

方案一空间占用少,pop操作耗时长
方案二pop操作快,空间占用多

方案一实现

class MyStack
{
    /**
     * @var null|\SplStack
     */
    private $dataStack = null;

    /**
     * @var null|\SplStack
     */
    private $minStack = null;

    public function __construct()
    {
        $this->dataStack = new \SplStack();
        $this->minStack = new \SplStack();
    }

    public function push($value)
    {
        if (!$this->minStack->isEmpty()) {
            $currentMin = $this->minStack->top();
            if ($currentMin > $value) {
                $this->minStack->push($value);
            }
        } else {
            $this->minStack->push($value);
        }

        $this->dataStack->push($value);
    }

    public function pop()
    {

        if ($this->dataStack->isEmpty()) {
            throw new \RuntimeException("栈为空");
        }

        $value = $this->dataStack->pop();
        $currentMin = $this->minStack->top();
        if ($value == $currentMin) {
            $this->minStack->pop();
        }

        return $value;
    }

    public function getMin()
    {
        if ($this->minStack->isEmpty()) {
            throw new \RuntimeException("栈为空");
        }

        $value = $this->minStack->top();

        return $value;
    }

    public function isEmpty()
    {
        return $this->dataStack->isEmpty();
    }
}

方案二实现

class MyStackAnother
{
    /**
     * @var null|\SplStack
     */
    private $dataStack = null;

    /**
     * @var null|\SplStack
     */
    private $minStack = null;

    public function __construct()
    {
        $this->dataStack = new \SplStack();
        $this->minStack = new \SplStack();
    }


    public function push($value)
    {
        $this->dataStack->push($value);

        if (!$this->minStack->isEmpty()) {
            $current = $this->minStack->top();
            if ($current > $value) {
                $this->minStack->push($value);
            } else {
                $this->minStack->push($current);
            }
        } else {
            $this->minStack->push($value);
        }
    }


    public function pop()
    {
        if ($this->dataStack->isEmpty()) {
            throw new \RuntimeException("stack is empty");
        }
        $value = $this->dataStack->pop();
        $this->minStack->pop();

        return $value;
    }

    public function getMin()
    {
        if ($this->dataStack->isEmpty()) {
            throw new \RuntimeException("stack is empty");
        }
        $value = $this->minStack->top();

        return $value;
    }

    public function isEmpty()
    {
        return $this->dataStack->isEmpty();
    }

}