155. 最小栈

题干

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

最基本条件  常数时间内检索到最小元素的栈

基于该条件，需要考虑getMin（）方法的时间复杂度，常数时间O（1），即不能遍历查询（O（n）），只能利用常数个变量，返回最小值

因此考虑利用双栈，数据栈直接调用push pop top方法

getMin方法则在上面相关操作中与栈顶元素对比或操作，确保栈顶元素是符合要求的结果，则直接出栈或查询栈顶元素即可符合该题考察点：常数时间内检索到最小元素的栈

class MinStack {
    private Stack dataStack;
    private Stack minStack;
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        dataStack=new Stack<>();
        minStack=new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {   
        dataStack.push(x);
//为空或小于等于栈顶元素则入栈，确保栈顶最小
        if(minStack.isEmpty()||x<=minStack.peek()){
            minStack.push(x);
        }

    }
    
    public void pop() {
        int x=dataStack.pop();
//同步出栈，minStack由栈顶到站低依次是最小值，次小值....最大值
        if(x==minStack.peek()){
            minStack.pop();
        }

    }
    
    public int top() {  
        return dataStack.peek();

    }
    
    public int getMin() {

        return minStack.peek();

    }
}

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

提交时间	提交结果	运行时间	内存消耗	语言
10 小时前	通过	8 ms	40.2 MB	Java

 

在不额外开辟栈空间的情况下，只能对每个栈存储节点，节点包含2个值，一个是当前栈值，一个是最小值，这样在获取栈最小值是只需要返回节点中的最小值即可

class MinStack {
//声明节点，一个节点存储两个值，一个是栈值，一个是当前栈的最小值
    private static class Node{
        int val;
        int min;
        public Node(int val,int min){
            this.val=val;
            this.min=min;
        }
    }
//声明节点类型的栈
    private Stack stack;

    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        stack=new Stack<>();

    }
    //进栈时，栈空则直接存值，当前值为最小值
    public void push(int x) {
        if(stack.isEmpty()){
            stack.push(new Node(x,x));
        }
    //非空，对栈顶元素节点中的最小值与当前值相比较，将较小值存储为node-min
        else{
            stack.push(new Node(x,Math.min(x,stack.peek().min)));
        }
    }
    
    public void pop() {
        stack.pop();
    }
    
    public int top() {
        return stack.peek().val;
    }
    
    public int getMin() {
        return stack.peek().min;

    }

}

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

 

提交时间	提交结果	运行时间	内存消耗	语言
几秒前	通过	8 ms	39.8 MB	Java