刷题笔记-155. 最小栈

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一、题目描述:

155. 最小栈 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

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。

实现 MinStack 类:

  • MinStack() 初始化堆栈对象。
  • void push(int val) 将元素val推入堆栈。
  • void pop() 删除堆栈顶部的元素。
  • int top() 获取堆栈顶部的元素。
  • int getMin() 获取堆栈中的最小元素。  

示例 1:

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:

  • -2^31 <= val <= 2^31 - 1
  • pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用
  • push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * 10^4 次

二、思路分析:

辅助栈 核心:要求在常数时间内获得栈中最小值,因此不能在调用getMin()时再去寻找最小值,需要在每次出入栈时就能确定栈中的最小值

  • 额外使用一个“最小辅助栈”min_sta,其中存放每次主栈入栈后其中的最小值(辅助栈顶即为此时主栈中最小值)

过程

  • 将元素压入主栈,此时判断该元素与min_sta.top()的大小关系
  • 若比辅助栈顶大则不压入辅助栈,而是将辅助栈原栈顶再入栈依次(表示此次操作后,最小值仍是原最小值)
  • 若比辅助栈顶小则压入辅助栈(表示此次操作后,最小值为辅助栈顶)
  • (实际上,辅助栈中存放的是对应每次操作后的最小值

三、AC 代码:

class MinStack
{
private:
    stack<int> sta;
    stack<int> min_sta;

public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack()
    {
        min_sta.push(INT_MAX);//先入栈最大整数使得第一个元素可以入栈
    }

    void push(int val)
    {
        sta.push(val);
        min_sta.push(min(min_sta.top(), val));
    }

    void pop()
    {
        sta.pop();
        min_sta.pop();
    }

    int top()
    {
        return sta.top();
    }

    int getMin()
    {
        return min_sta.top();
    }
};

范文参考:

155. 最小栈(简单 「双 栈」【图解】) - 最小栈 - 力扣(LeetCode)