155-最小栈

最小栈

题目

设计一个支持 push，pop，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

push(x) -- 将元素 x 推入栈中。
pop() -- 删除栈顶的元素。
top() -- 获取栈顶元素。
getMin() -- 检索栈中的最小元素。
示例:

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.getMin(); --> 返回 -2.

思路

难点在于检索栈中的最小值

1. 每次检索遍历查询
2. 记录一个最小值,每次push和pop时操作
3. 记录一个辅助栈,辅助栈为当前栈长度的最小值,也就是每次push时同步插入,pop时同步删除
4. 辅助栈不在每次push时同步插入最小值,如果比最小值小,则加入,如果比最小值大,则不加入.每次pop时比较.同时有相同最小值也要同步加入
5. 将辅助栈改为记录最小值的索引位置.有相同最小值时不需要同步加入.

代码

1. 记录一个最小值

class MinStack {
    //其余都好说,问题是在于获取最小元素.
    //获取最小元素的方法有几种,其一,保持一个最小元素的值,每次插入和每次取出都需要比较
    //其二,多加一个辅助栈,用来存放最小值
    /** initialize your data structure here. */
    private Integer min;
    private ArrayList list;
    public MinStack() {
        list = new ArrayList();
    }
    
    public void push(int x) {
        if(min == null){
            min = x;
        }
        if(min > x){
            min = x;
        }
        list.add(x);
    }
    
    public void pop() {
        if(list.size() == 0){
            throw new RuntimeException();
        }
        Integer num = list.remove(list.size()-1);
        if(num.equals(min)){
            min = null;
            for(int i = 0;i < list.size();i++){
                if(min == null || min > list.get(i)){
                    min = list.get(i);
                }
            }
        }
    }
    
    public int top() {
        if(list.size() == 0){
            throw new RuntimeException();
        }
        return list.get(list.size()-1);
    }
    
    public int getMin() {
        return min;
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */

2. 辅助栈存储索引

class MinStack {
    //辅助栈存储索引
    /** initialize your data structure here. */
    private List list;
    private List data;
    public MinStack() {
        list = new ArrayList<>();
        data = new ArrayList<>();
    }

    public void push(int x) {
        data.add(x);
        if(list.size() == 0){
            list.add(0);
        }else if(data.get(list.get(list.size()-1)) > x){
            list.add(data.size()-1);
        }
    }

    public void pop() {
        if(data.size() == 0){
            throw new RuntimeException();
        }
        Integer num = data.size()-1;
        data.remove(num.intValue());
        if(num.equals((list.get(list.size()-1)))){
            list.remove(list.size()-1);
        }
    }

    public int top() {
        if(data.size() == 0){
            throw new RuntimeException();
        }
        return data.get(data.size()-1);
    }

    public int getMin() {
        if(list.size() == 0){
            throw new RuntimeException();
        }
        return data.get(list.get(list.size()-1));
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */