LeetCode:最小栈的实现

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.

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/min-stack
分析:要在一个栈中检索最小元素并且要求在常数时间内,通过遍历肯定是不行的。我们尝试用变量或数组来保存栈中的最小元素,思路具体为,构造一个最小栈,入栈的第一个元素同时入最小栈,当后面入栈元素小于最小栈顶元素时(说明该元素是入栈之后的最小元素),便将该元素同时入栈和入最小栈,这样就使得最小栈的栈顶元素始终为栈中的最小元素。
代码实现:

#include
#include
using namespace std;
class MinStack
{
	stack<int> m_st;
	stack<int> min_st;
public:
	/** initialize your data structure here. */
	MinStack()
	{

	}

	void push(int x)
	{
		m_st.push(x);
		if (min_st.size() == 0||min_st.top() >= x)
		{
			min_st.push(x);
		}
	}

	void pop()
	{
		int tmp = m_st.top();
		m_st.pop();
		if (min_st.top() == tmp)
		{
			min_st.pop();
		}
	}

	int top()
	{
		return m_st.top();
	}

	int getMin()
	{
		return min_st.top();
	}
};

int main()
{
	MinStack minStack;
	minStack.push(-3);
	minStack.push(-2);
	minStack.push(0);
	minStack.push(-3);
	cout << minStack.getMin() << endl;
	minStack.pop();
	cout << minStack.top() << endl;
	cout << minStack.getMin() << endl;

	return 0;
}

上面主要实现在pop和push中保证min_st栈顶始终为m_st中最小元素。
还有空间复杂度为O(1)的优化:可以点击这里学习大佬文章

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