每日一道leetcode（python）155. 最小栈

每日一道leetcode（python）155. 最小栈

2021-08-07

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/min-stack
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思路
和普通的栈不同的是，我们的栈新增了一个功能，获得当前栈中的最小值，这里，我们通过额外增加一个栈来实现：

• 定义两个栈，一个基本栈（stack），用于存储每个元素，一个最小栈（min），其栈顶元素代表基本栈中的最小值，这两个栈在init函数中初始化为空栈；

• 往基本栈中压入元素的同时，最小栈中也要压入一个值，这个值是压入元素后的基本栈中的最小值，如何得到这个值？我们只需要取出最小栈中的栈顶元素，因为这个元素代表了基本栈中还没有压入元素时的最小值，通过与被压入的元素进行比较，把其中更小的数值压入到最小栈中，保证两个栈中元素个数相同，如果最小栈为空则直接压入该元素即可；

• 在弹出栈时，不仅要弹出基本栈中的元素，最小栈中的元素也要同步弹出；

• 获取当前栈的最小值，返回最小栈的栈顶元素即可，其他功能和普通栈相同。

class MinStack:

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.stack = [] # 定义一个基本栈，用于存储每个元素
        self.min = [] #  定义一个最小栈，其栈顶元素是当前基本栈中的最小值


    def push(self, val: int) -> None:
        self.stack.append(val) # 把元素压入栈中
        if not self.min or val < self.min[-1]: # 如果最小栈为空或新元素比基本栈的最小值还要小
            self.min.append(val) # 该元素是目前出现的最小值，压入最小栈
        else:
            self.min.append(self.min[-1]) # 将最小栈中的栈顶元素复制一遍压入最小栈

    def pop(self) -> None:
        self.min.pop() # 弹出最小栈中的元素，保证两个栈元素个数相同
        return self.stack.pop() # 弹出基本栈中的元素

    def top(self) -> int:
        return self.stack[-1] # 返回基本栈的栈顶元素

    def getMin(self) -> int:
        return self.min[-1] # 返回最小栈的栈顶元素


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