LeetCode实战：最小栈

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题目英文

Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

• push(x) – Push element x onto stack.
• pop() – Removes the element on top of the stack.
• top() – Get the top element.
• getMin() – Retrieve the minimum element in the stack.

Example:

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

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题目中文

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.

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算法实现

利用单链表的方式

public class MinStack
{
    /** initialize your data structure here. */
    private readonly IList<int> _lst;
    public MinStack()
    {
        _lst = new List<int>();
    }

    public void Push(int x)
    {
        _lst.Add(x);
    }

    public void Pop()
    {
        _lst.RemoveAt(_lst.Count - 1);
    }

    public int Top()
    {
        return _lst[_lst.Count - 1];
    }

    public int GetMin()
    {
        return _lst.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();
 */

利用辅助栈的方式

public class MinStack
{

    /** initialize your data structure here. */
    private readonly Stack<int> _stack;
    private readonly Stack<int> _stackMin;

    public MinStack()
    {
        _stack = new Stack<int>();
        _stackMin = new Stack<int>();
    }

    public void Push(int x)
    {
        _stack.Push(x);
        if (_stackMin.Count == 0 || _stackMin.Peek() >= x)
        {
            _stackMin.Push(x);
        }
    }

    public void Pop()
    {
        int x = _stack.Pop();
        if (_stackMin.Peek() == x)
        {
            _stackMin.Pop();
        }
    }

    public int Top()
    {
        return _stack.Peek();
    }

    public int GetMin()
    {
        return _stackMin.Peek();
    }
}

/**
 * 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();
 */

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实验结果

利用单链表的方式

• 状态：通过
• 18 / 18 个通过测试用例
• 执行用时: 776 ms, 在所有 C# 提交中击败了 22.32% 的用户
• 内存消耗: 33.8 MB, 在所有 C# 提交中击败了10.60% 的用户

利用辅助栈的方式

• 状态：通过
• 18 / 18 个通过测试用例
• 执行用时: 192 ms, 在所有 C# 提交中击败了 96.43% 的用户
• 内存消耗: 33.5 MB, 在所有 C# 提交中击败了 13.63% 的用户

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