【剑指offer】---包含min函数的栈（Java）

题目描述

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数（时间复杂度应为O（1））。

CODE

import java.util.Stack;
import java.util.Arrays;
/*思路：利用一个辅助栈来存放最小值

    栈    3，4，2，5，1
    辅助栈 3，3，2，2，1
每入栈一次，就与辅助栈顶比较大小，如果小就入栈，如果大就入栈当前的辅助栈顶
当出栈时，辅助栈也要出栈
这种做法可以保证辅助栈顶一定都当前栈的最小值
*/
public class Solution {
    private int size;  // 栈指针始终是在下一个空位置的地方
    private int min = Integer.MAX_VALUE;
    private Stack minStack = new Stack<>();  // 辅助栈
    private Integer[] elements = new Integer[10];  // 模拟栈结构，超过10就进行扩容

    private void ensureCapacity(int size){
        int len = elements.length;  
        if(size > len){  // 如果存不下，就扩容。
            int newLen = len * 2;
            elements = Arrays.copyOf(elements,newLen);
// Arrays 类的 copyOf() 方法的语法格式如下：Arrays.copyOf(dataType[] srcArray,int length);
        }
    }
    
    
    public void push(int node) {  //入栈时维护辅助栈
        ensureCapacity(size+1); // 判断这个这个值能否装下，若当前容器装不下就需要扩容
        elements[size++] = node; // 入栈
        if(node <= min){
            minStack.push(node); // 若node结点比最小值还小，则更新最小值，并进栈
            min = minStack.peek();  // 更新最小值
        }else{
            minStack.push(min);
        }
    }
    
    public void pop() {  // 出栈，可以先调用top,若top不为,则说明栈不为空，可以出栈
        Integer top = top();
        if(top != null){
            elements[size-1] = (Integer) null; // 将出栈后的位置赋空
        }
        size--;
        minStack.pop();
        min = minStack.peek();  // 更新最小值
    }
    
    public int top() { // 取栈顶元素，但是不出栈
        if(!empty()){
            if(size-1 >= 0)
                return elements[size-1];
        }
        return (Integer) null;
    }
    
    private boolean empty(){
        return size == 0;
    }
    
    public int min() {
        return min;
    }
}