Leetcode155.最小栈

题目描述

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.

题解

思路似乎有很多，贴两个常用的。第一个就是比较好理解，用空间换时间，再准备一个栈存储最小值。第二个只用一个栈。

两个栈（java）

思路：思路可以直接点小标题，原楼主的图解很清晰。原则就是最小栈只存储更小的元素，当需要出栈时，最小元素也必然比次小元素更靠近栈顶。

class MinStack {
    /** initialize your data structure here. */
    private Stack<Integer> stack;
    private Stack<Integer> minStack;

    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }

    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if (!minStack.isEmpty()) {
            int top = minStack.peek();
            //小于栈顶元素时入栈
            if (x <= top) {
                minStack.push(x);
            }
        }else{
            minStack.push(x);
        }
    }

    public void pop() {
        int pop = stack.pop();

        int top = minStack.peek();
        //stack里栈顶元素和minstack栈顶元素相同时再出栈
        if (pop == top) {
            minStack.pop();
        }

    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

复杂度分析

单栈法（java）

思路：只用一个变量保存最小值。

class MinStack {
    int min = Integer.MAX_VALUE; // 严谨
    Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
    public void push(int x) {
    
        // 如果push的值比现有最小值小，则先把旧值压入，然后再压新值。
        //同时更新变量。
        if(x <= min){          
            stack.push(min);
            min=x;
        }
        stack.push(x);
    }

    public void pop() {
    
        //如果pop出的数和最小值相等，则把之前多压的旧值复原。
        if(stack.pop() == min) min=stack.pop();
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return min;
    }
}