leetcode 155.min-stack 最小栈 python3

时间：2020-5-19

题目地址：https://leetcode-cn.com/problems/min-stack/description/

题目难度：Easy

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:

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.

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思路1：使用队列的复制排序函数，后边才看到要求在常数时间内找到最小元素，我这肯定凉凉

代码段1：通过，但是不符合题意

class MinStack:

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self._list = []

    def push(self, x: int) -> None:
        self._list.append(x)

    def pop(self) -> None:
        del self._list[-1]

    def top(self) -> int:
        return self._list[-1]

    def getMin(self) -> int:
        li = sorted(self._list)
        return li[0]

# Your MinStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MinStack()
# obj.push(x)
# obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.getMin()

总结：

1. 认真审题很重要

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思路2：使用两个栈

一个栈去保存正常的入栈出栈的值，另一个栈去存最小值，也就是用栈顶保存当前所有元素的最小值。

代码段2：通过

class MinStack:

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self._list = []
        self._min_list = []

    def push(self, x: int) -> None:
        self._list.append(x)
        if not self._min_list or x <= self._min_list[-1]:
            self._min_list.append(x)

    def pop(self) -> None:
        if(self._list[-1] == self._min_list[-1]):
            del self._min_list[-1]
        del self._list[-1]

    def top(self) -> int:
        return self._list[-1]

    def getMin(self) -> int:
        return self._min_list[-1]

# Your MinStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MinStack()
# obj.push(x)
# obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.getMin()

总结：

1. 时间复杂度：O(1)，空间复杂度：O(N)
2. 解法3：使用一个栈，同时存储最小值入栈；解法4：存储差值解决了「保存之前值」的问题；解法5：降维打击，改写数据结构，加入min属性