Min Stack

Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

• push(x) -- Push element x onto stack.
• pop() -- Removes the element on top of the stack.
• top() -- Get the top element.
• getMin() -- Retrieve the minimum element in the stack.

使用C++编程，其中使用了标准库中的容器stack，使用两个stack，一个用来存放最小优先的栈s1，一个用来存放所以元素s2。

对于push操作，如果x小于等于s1中的栈顶元素，则将x压入s1和s2，否则x大于s1的栈顶元素，则将x只压入s2中。

对于pop操作，如果要出栈，则正常情况下，从s2中弹出栈顶元素，但是当s1的栈顶元素与s2的栈顶元素相同的时候，则需要将s1和s2的栈顶元素都弹出来

对于top操作，访问栈顶元素，只有s2不为空，就可以直接访问栈顶元素

对于getMin擦，从s1中返回的栈顶元素就是最小的元素

C++完整代码如下：

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

class MinStack {
public:
    void push(int x) {
        if(s2.empty())
        {
            s1.push(x);
            s2.push(x);
            return;
        }
        int tmp=s1.top();
        if(x<=tmp)
            s1.push(x);
        s2.push(x);
    }

    void pop() {
        if(!s2.empty())
        {
            if(s1.top()==s2.top())
                s1.pop();
            s2.pop();
        }
    }

    int top() {
        if(!s2.empty())
            return s2.top();
        return 0;
    }
//s1为空的时候，s2同样也会为空
    int getMin() {
        if(!s1.empty())
            return s1.top();
        return 0;
    }
private:
    stack<int> s1;//存放最小值
    stack<int> s2;//存放所有的元素
};

int main()
{
    MinStack minstack;
    minstack.push(100);
    minstack.push(24);
    minstack.push(30);
    cout<<minstack.getMin()<<endl;
}

运行结果：

还有一种比较笨的方法是每次要push一个元素时，将元素x插入在最小栈中，但是这样需要每次将元素插入到正确的位置，因此需要排序所有的元素。

#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

class MinStack {
public:
    void push(int x) {
        int tmp;
        while(!s1.empty())
        {
            tmp=top();
            if(x<=tmp)
                break;
            else
            {
                s1.pop();
                s2.push(tmp);
            }
        }
        s1.push(x);
        while(!s2.empty())
        {
            tmp=s2.top();
            s2.pop();
            s1.push(tmp);
        }
    }

    void pop() {
        if(!s1.empty())
            s1.pop();
    }

    int top() {
        if(!s1.empty())
            return s1.top();
        return 0;
    }

    int getMin() {
        if(!s1.empty())
            return s1.top();
        return 0;
    }
private:
    stack<int> s1;
    stack<int> s2;
};

int main()
{
    MinStack minstack;
    minstack.push(1);
    minstack.push(2);
    minstack.push(3);
    cout<<minstack.getMin()<<endl;
}