LeetCode每日一题——最小栈

LeetCode 第155题 最小栈

题目：

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.

思路1：

这道题可以借助一个辅助栈来解决。

• stack存每次压入栈的数字。
• minStack存该数与当前最小数的较小值。 代码如下：

var MinStack = function() {
    this.stack = [];
    this.minStack = [];
};
//入栈
MinStack.prototype.push = function(x) {
    this.stack.push(x);
    let len = this.minStack.length;
    //如果栈为空或者x小于当前最小值，则压入x，
    //否则压入当前最小值。
    if(len == 0 || x < this.minStack[len-1]){
        this.minStack.push(x);
    }else{
        this.minStack.push(this.minStack[len-1]);
    }
};

//出栈
MinStack.prototype.pop = function() {
    //同步出栈
    this.minStack.pop();
    return this.stack.pop();
};

//查询栈顶元素
MinStack.prototype.top = function() {
    return this.stack[this.stack.length-1];
};

//查询当前最小值
MinStack.prototype.getMin = function() {
    return this.minStack[this.minStack.length-1];
};

提交答案之后，虽然通过了，但是效率很差。显然肯定有更好的办法。

思路2：

上述方法中，辅助栈可能存很多同样的值，很浪费空间。其实我们只用把最小值存一次就够了。换句话说，两个栈不是相等大小的/不是同步出入栈的。 这是优化后的方案：

//入栈
MinStack.prototype.push = function(x) {
    this.stack.push(x);
    //如果最小栈为空或者x小于当前最小值，则入栈
    //否则不做处理
    if(this.minStack.length == 0 || x <= this.minStack[this.minStack.length-1]){
        this.minStack.push(x);
    }
};

//出栈
MinStack.prototype.pop = function() {
    let num =  this.stack.pop();
    //如果出栈的数等于当前最小值，则最小栈也出栈。
    //否则不做处理
    if(num==this.minStack[this.minStack.length-1]){
        this.minStack.pop();
    }
    return num;
};

//top、getMin方法一样 不做赘述

思路3：

不得不佩服各位大神们的脑回路，这种用链表的方式实现我发誓我一辈子也想不到。。。 简单讲一下思路。链表val存值，min存当前最小值。每次入栈在表头添加节点。 代码如下：

//用链表做栈
var Node = function(val){
    this.val = val;
    this.min = null;
    this.next = null;
}

var MinStack = function() {
    this.stack = null;
};

MinStack.prototype.push = function(x) {
    //新建节点
    let node = new Node(x);
    if(this.stack==null){
        node.min = x;
    }else{
        node.min = Math.min(x,this.stack.min);
    }
    node.next = this.stack;
    this.stack = node;
};

MinStack.prototype.pop = function() {
    let node = this.stack;
    this.stack = this.stack.next;
};

MinStack.prototype.top = function() {
    return this.stack.val;
};

MinStack.prototype.getMin = function() {
    return this.stack.min;
};