LeetCode 155. 最小栈 | Python

155. 最小栈

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题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/min-stack

题目

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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.

提示：

• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用。

解题思路

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思路：辅助栈

在本题中，我们考虑使用辅助栈与数据栈同步的做法来处理。

题目中提示，pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用。那么我们先定义一个数据栈来实现这些功能。

题目中还要求能在常数时间内检索到最小元素的栈。在这里，我们使用辅助栈，实现辅助栈中的栈顶一直保持当前的最小值，这样就能够实现常数时间复杂度的操作。

具体代码实现如下。

代码实现

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class MinStack:

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


    def push(self, x: int) -> None:
        # 入栈时，同时考虑数据栈和辅助栈
        self.data.append(x)
        # 如果辅助栈为空时，或者元素比辅助栈的最顶元素小或相等时，将该元素入栈
        # 否则，将辅助栈内最顶元素再次入栈
        if len(self.tmp) == 0 or x <= self.tmp[-1]:
            self.tmp.append(x)
        else:
            self.tmp.append(self.tmp[-1])

    def pop(self) -> None:
        # if self.data:
        #     self.data.pop()
        #     self.tmp.pop()
        # 题目要求这里是在非空栈，所以不做判断
        # 如果需判断，可如上
        self.data.pop()
        self.tmp.pop()

    def top(self) -> int:
        # 需判断同 pop()
        return self.data[-1]


    def getMin(self) -> int:
        # 需判断同 pop()
        return self.tmp[-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()

实现结果

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以上就是使用辅助栈，根据栈先入后出的性质，解决《155. 最小栈》问题的主要内容。

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