LeetCode155题: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:

输入:
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出:
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解释:
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:

(1)辅助栈为空的时候,必须放入新进来的数;

(2)新来的数小于或者等于辅助栈栈顶元素的时候,才放入,特别注意这里“等于”要考虑进去,因为出栈的时候,连续的、相等的并且是最小值的元素要同步出栈;

(3)出栈的时候,辅助栈的栈顶元素等于数据栈的栈顶元素,才出栈。

代码:

/**
 * @author linwillen
 * @create 2020-06-06-16:16
 */

import java.util.Stack;

public class MinStack {

    // 数据栈
    private Stack data;
    // 辅助栈
    private Stack helper;

    /**
     * initialize your data structure here.
     */
    public MinStack() {
        data = new Stack<>();
        helper = new Stack<>();
    }

    // 关键 1:辅助栈的元素空的时候,必须放入新进来的数
    // 关键 2:新来的数小于或者等于辅助栈栈顶元素的时候,才放入(特别注意这里等于要考虑进去)
    // 关键 3:出栈的时候,辅助栈的栈顶元素等于数据栈的栈顶元素,才出栈,即"出栈保持同步"就可以了

    public void push(int x) {
        // 辅助栈在必要的时候才增加
        data.add(x);
        // 关键 1 和 关键 2
        if (helper.isEmpty() || helper.peek() >= x) {
            helper.add(x);
        }
    }

    public void pop() {
        // 关键 3:data 一定得 pop()
        if (!data.isEmpty()) {
            // 如果把 top 变量声明成 Integer 类型,下面的比较就得使用 equals 方法
            int top = data.pop();
            if(top == helper.peek()){
                helper.pop();
            }
        }
    }

    public int top() {
        if(!data.isEmpty()){
            return data.peek();
        }
        throw new RuntimeException("栈中元素为空,此操作非法");
    }

    public int getMin() {
        if(!helper.isEmpty()){
            return helper.peek();
        }
        throw new RuntimeException("栈中元素为空,此操作非法");
    }

}

 

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