难度:中等
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。
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:
-231 <= val <= 231 - 1pop、top和getMin操作总是在 非空栈 上调用push,pop,top, andgetMin最多被调用3 * 104次
解题思路:
设计一个支持常规栈操作且能快速检索最小元素的栈,通常需要使用两个栈:一个主栈用于常规的栈操作,另一个辅助栈用于跟踪最小元素。辅助栈只在主栈的元素小于或等于当前最小值时才压入元素,这样辅助栈的栈顶永远是最小值。
- 主栈:用于存储所有压入的元素。
- 辅助栈(或称为最小栈):用于存储当前的最小元素。每当一个新元素被压入主栈时,如果这个元素小于或等于辅助栈的栈顶元素(即当前最小值),则将这个元素压入辅助栈。
- pop 操作:当从主栈弹出元素时,检查这个元素是否等于辅助栈的栈顶元素,如果是,则同时从辅助栈中弹出这个元素。
- getMin 操作:直接返回辅助栈的栈顶元素,因为辅助栈的栈顶总是当前的最小元素。
JavaScript 实现:
var MinStack = function() {
this.stack = []; // 主栈,用于常规的栈操作
this.minStack = []; // 辅助栈,用于追踪最小元素
};
/**
* @param {number} val
* @return {void}
*/
MinStack.prototype.push = function(val) {
this.stack.push(val);
// 如果辅助栈为空,或者新元素小于等于辅助栈的栈顶元素
if (this.minStack.length === 0 || val <= this.minStack[this.minStack.length - 1]) {
this.minStack.push(val);
}
};
/**
* @return {void}
*/
MinStack.prototype.pop = function() {
const poppedVal = this.stack.pop();
// 如果弹出的元素等于辅助栈的栈顶元素
if (poppedVal === this.minStack[this.minStack.length - 1]) {
this.minStack.pop();
}
};
/**
* @return {number}
*/
MinStack.prototype.top = function() {
return this.stack[this.stack.length - 1];
};
/**
* @return {number}
*/
MinStack.prototype.getMin = function() {
return this.minStack[this.minStack.length - 1];
};
/**
* Your MinStack object will be instantiated and called as such:
* var obj = new MinStack()
* obj.push(val)
* obj.pop()
* var param_3 = obj.top()
* var param_4 = obj.getMin()
*/