每日一题: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:

  • 使用一个辅助栈来保存现在栈中的最小元素,我们以[-2,0,-3]为例来看下,辅助栈为min_,原始栈为stack.
  • 辅助栈中的最后一个元素为当前栈中的最小元素,如果当前要进入的元素比最小元素小,那么将当前元素加入到min_中,否则在min_中加入min[-1],也即最小元素

--例子--

  1. -2进栈,stack=[-2],由于这是第一个元素,所以min_=[-2]直接入栈
  2. 0入栈,stack=[-2,0],这是就需要比较当前栈中的最小元素也就是min_中的最后一个元素-2和0的大小,-2<0,所以-2进入min_,min_=[-2,-2]
  3. -3进栈,stack=[-2,0,-3],这是就需要比较当前栈中的最小元素也就是min_中的最后一个元素-2和0的大小,-3<-2,所以-3进入min_,min_=[-2,-2,-3]
  4. 当需要弹出的时候只需要将min_中的最后一个元素一起弹出即可

三、AC 代码:

class MinStack(object):

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.min_ = []
        self.stack = []

    def push(self, x):
        """
        :type x: int
        :rtype: None
        """
        self.stack.append(x)
        if not self.min_ or x < self.min_[-1]:
            self.min_.append(x)
        else:
            self.min_.append(self.min_[-1])

    def pop(self):
        """
        :rtype: None
        """
        self.stack.pop()
        self.min_.pop()

    def top(self):
        """
        :rtype: int
        """
        if not self.stack:
            return None
        else:
            return self.stack[-1]

    def getMin(self):
        """
        :rtype: int
        """
        if not self.stack:
            return None
        else:
            return self.min_[-1]


# Your MinStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MinStack()
# obj.push(x)
# obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.getMin()