【刷题笔记】155. 最小栈

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一、题目描述:

155. 最小栈 - 力扣(LeetCode)

设计一个支持 pushpoptop 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:

借用一个辅助栈min_stack,用于存获取stack中最小值。

算法流程:

  1. push()方法: 每当push()新值进来时,如果 小于等于 min_stack栈顶值,则一起push()到min_stack,即更新了栈顶最小值;
  2. pop()方法: 判断将pop()出去的元素值是否是min_stack栈顶元素值(即最小值),如果是则将min_stack栈顶元素一起pop(),这样可以保证min_stack栈顶元素始终是stack中的最小值。
  3. getMin()方法: 返回min_stack栈顶即可。

min_stack作用分析:
min_stack等价于遍历stack所有元素,把升序的数字都删除掉,留下一个从栈底到栈顶降序的栈,只保留最小值。保证其栈顶元素始终是stack中的最小元素。

三、AC 代码:

class MinStack {
    private Stack<Integer> stack;
    private Stack<Integer> min_stack;
    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        min_stack = new Stack<>();
    }
    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if(min_stack.isEmpty() || x <= min_stack.peek())
            min_stack.push(x);
    }
    public void pop() {
        if(stack.pop().equals(min_stack.peek()))
            min_stack.pop();
    }
    public int top() {
        return stack.peek();
    }
    public int getMin() {
        return min_stack.peek();
    }
}

范文参考:

C++代码【最小栈,辅助栈】实现和讲解 - 最小栈 - 力扣(LeetCode)

只用一个数组实现栈,关键在pop的时候通过Math.min函数结合扩展运算符获得最小值 - 最小栈 - 力扣(LeetCode)