LeetCode题解:最小栈的实现
最小栈
力扣题:155. 最小栈
题目:
实现一个栈,该栈带有出栈(pop)、入栈(push)、取最小元素(getMin)三个方法。要保证这3个方法的时间复杂度都是O(1)
解法:
-
设原有的栈叫做栈A,此时创建一个额外的栈B,用于辅助原栈A。
-
当第一个元素进入栈A的时候,让新元素的下标进入栈B。这个唯一的元素是栈A的当前最小值。(考虑到栈中元素可能不是类对象,所以B栈存储的是A栈元素的下标)
-
每当新元素进入栈A时,比较新元素和栈A当前最小值的大小,如果小于栈A当前最小值,则让新元素的下标进入栈B,此时栈B的栈顶元素就是栈A当前最小值的下标。
-
每当栈A有元素出栈时,如果出栈元素是栈A当前最小值,则让栈B的栈顶元素也出栈。此时栈B余下的栈顶元素所指向的,是栈A当中原本第二小的元素,代替刚才的出栈元素成为了栈A的当前最小值。(备胎转正)
-
当调用getMin方法的时候,直接返回栈B的栈顶所指向的栈A对应元素即可。
package some_problem;/**
* Copyright (C), 2019-2020
* author candy_chen
* date 2020/7/17 21:03
* version 1.0
* Description: 最小栈的实现
*/
import java.util.Stack;
/**
*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。
*
*/
public class minStack {
private Stack<Integer> mainStack = new Stack<Integer>();
private Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>();
/**
* 入栈操作
* @param element 入栈元素
*/
public void push(int element){
mainStack.push(element);
//如果辅助栈位空,或者新元素小于或等于辅助栈栈顶,则将新元素压入辅助栈
if (minStack.empty() || element <= minStack.peek()){
minStack.push(element);
}
}
/**
* 出栈操作
* @return
*/
public Integer pop(){
//如果出栈元素和辅助栈栈顶元素值相等,辅助栈出栈
if (mainStack.peek().equals(minStack.peek())){
minStack.pop();
}
return mainStack.pop();
}
/**
* 获取栈的最小元素
*/
public int getMin() throws Exception {
if (mainStack.empty()){
throw new Exception("栈是空的");
}
return minStack.peek();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
some_problem.minStack stack = new minStack();
stack.push(4);
stack.push(9);
stack.push(7);
stack.push(3);
stack.push(8);
stack.push(5);
System.out.println(stack.getMin());
stack.pop();
stack.pop();
stack.pop();
System.out.println(stack.getMin());
}
}
参考:带有测试代码的最小栈实现
扩展题目:
实现一个队列,带有出队(deQueue),入队(enQueue),取最小元素(getMin)三个方法。要保证这三个方法的时间复杂度都是O(1)。
说明:作者根据网络资料进行搜索学习,理解整理 若有侵权联系作者
该知识点参考《漫画算法》中的知识点