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.

 

 

构建一个最小栈。除了可以实现栈的出栈入栈、返回栈顶元素之外，还可以实现返回最小值。。实现栈的基本功能很简单，只需内部使用一个stack就行，但是要返回最小值就有点小复杂，因为每次出栈可能会影响最小值。。这里使用链表，每个节点中含有最小值信息，每添加一个节点，就将此节点的min设置为当前所有元素的最小值。因为是往表头添加元素，每次添加只需跟表头的节点的min进行比较，将两者最小的放进自己的节点中。

 

class MinStack {
    Node head;
    
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
       
    }
    
    public void push(int x) {
        if(head==null){
            head=new Node(x,x);
        }else{
　　　　　　//这里是关键，一开始添加节点会将最小值信息放到第一个节点中，然后每次添加一个，会跟前面的节点的最小值比较，将较小的值放进自己节点，
　　　　　　//这样可以保证表头的节点中存放的是链表中的最小值信息。就算删除表头，下一个节点成为新表头，该节点中存放的剩下节点中的最小值。
            head=new Node(x,Math.min(x,head.min),head);
        }
    }
    
    public void pop() {
      head=head.next;
    
    }
    
    public int top() {
      return head.val;
    }
    
    public int getMin() {
        return head.min;
    }
    
    private class Node{
        private int val;
        private int min;
        private Node next;
        public Node(int val,int min){
            this(val,min,null);
        }
        public Node(int val,int min,Node next){
            this.val=val;
            this.min=min;
            this.next=next;
        }
    }
  
}

/**
 * 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();
 */

 根据上面的思路，也是可以使用栈和数组集合作为辅助，数组集合存放当前及以前元素的最小值。如下面代码，就是使用了一个数组集合，存放每个元素及之前所有元素的最小值。

当pop()时，最小值发生变化，此时只需list中删除最后一个就行。

 

class MinStack {
    Stack<Integer> stack;
   //使用一个数组集合，存放当前元素和之前元素的最小值。这个在每输入一个元素就可以判断了，当删除一个元素时，集合删除最后一个最小值 
   List<Integer> minList;
    public MinStack() {
       stack=new Stack<>();
        minList=new ArrayList<>();
    }
    
    public void push(int x) {
       if(stack.isEmpty()) {
           stack.push(x);
           minList.add(x);
       }else{
           stack.push(x);
           minList.add(Math.min(x,minList.get(minList.size()-1)));
       }
    }
    
    public void pop() {
      if(stack.isEmpty()) return ;
        
        stack.pop();
        minList.remove(minList.size()-1);
    
    }
    
    public int top() {
     return stack.peek();
    }
    
    public int getMin() {
      return minList.get(minList.size()-1);
    }

  
}