力扣刷题Python笔记：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。
  

提示：

• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用。

来源：力扣（LeetCode）

Python解法

这道题用的是“备用”栈解法，即除了原来存放数组的栈（主栈）以外，我们还定义了一个最小栈用来存放当前数组的最小值。

具体的解题思路如下：
①当第一个元素放入主栈时，将其也放入最小栈，表示当前主栈最小值就是该元素；
②以后再将元素放入主栈时，将其与最小栈最后一个值进行比较，如果该元素不大于最小栈最后一个元素，将该元素也顺便压入最小栈；
③删除栈顶元素时，如果该元素与最小栈最后一个元素相同，删除最小栈最后一个元素，确保同时更新当前主栈最小值；
④获取栈顶元素——即获取主栈最后一个元素，检索栈中的最小元素——即获取最小栈最后一个元素。

代码如下：

class MinStack:
    def __init__(self):
        self.main_stack = []
        self.min_stack = []

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

    def pop(self) -> None:
        x = self.main_stack.pop()
        if x == self.min_stack[-1]:
            self.min_stack.pop()

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

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