86 最小栈

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。

实现 MinStack 类:

• MinStack() 初始化堆栈对象。
• void push(int val) 将元素val推入堆栈。
• void pop() 删除堆栈顶部的元素。
• int top() 获取堆栈顶部的元素。
• int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:
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：

• $-2^{31}$ <= val <= $2^{31}-1$
• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用
• push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * $10^4$ 次

题解1 STL大法好

class MinStack {
    deque<int> stk; 
public:
    MinStack() {
    }
    
    void push(int val) {
        stk.push_back(val);
    }
    
    void pop() {
        stk.pop_back();
    }
    
    int top() {
        return stk.back();
    }
    
    int getMin() {
    // 这里是重点
        return *min_element(stk.begin(), stk.end());
    }
};

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack* obj = new MinStack();
 * obj->push(val);
 * obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * int param_4 = obj->getMin();
 */

题解2 辅助最小栈（直观，空间换时间）

class MinStack {
    stack<int> stk; 
    stack<int> minstk;
public:
    MinStack() {
       minstk.push(INT_MAX);
    }
    
    void push(int val) {
        stk.push(val);
        minstk.push(min(val, minstk.top()));
    }
    
    void pop() {
        stk.pop();
        minstk.pop();
    }
    
    int top() {
        return stk.top();
    }
    
    int getMin() {
        return minstk.top();
    }
};

题解3 不需要额外空间(!!!差值!!!)

class MinStack {
	// 注意long
    stack<long> stk; 
    long minstk;
public:
    MinStack() {
       minstk = -1;
    }
    
    void push(int val) {
        if(stk.empty()){
            // 设第一个进栈的数为最小值
            stk.push(0);
            minstk = val;
        }else{
            // 当前项与之前的最小值的关系
            long diff = val - minstk;
            if(diff < 0)
                minstk = val;
            stk.push(diff);
        }
    }
    
    void pop() {
        long tmp = stk.top();
        stk.pop();
        if(tmp < 0){
            // 是当前栈的最小值
            minstk = minstk - tmp;
        }
    }
    
    int top() {
        long tmp = stk.top();
        if(tmp < 0){
            return minstk;
        }else return tmp+minstk;
    }
    
    int getMin() {
        return minstk;
    }
};