剑指offer-- 30.包含min函数的栈

た入场券 2023-03-01 11:42 22阅读 0赞

## 题目描述 ##

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

示例:

MinStack minStack = new MinStack();  
minStack.push(-2);  
minStack.push(0);  
minStack.push(-3);  
minStack.min(); --> 返回 -3.  
minStack.pop();  
minStack.top(); --> 返回 0.  
minStack.min(); --> 返回 -2.

提示：

各函数的调用总次数不超过 20000 次

## 思路：使用双栈 ##

普通的push() pop()时间复杂度为O(1),min()需要遍历整个栈，时间复杂度为O(n)  
**将 min() 函数复杂度降为 O(1)，可通过建立辅助栈实现：**  
`data`栈用来保存所有元素  
`min`栈用来`保存data栈中所有非严格降序的元素`，则栈data的最小元素对应min栈的栈顶元素，`求data的最小元素时只需返回min栈的栈顶元素即可`

## 解决方法 ##

class MinStack {
        
        Stack<Integer> data, min;  
    
        /** initialize your data structure here. */
        public MinStack() {
        
            data = new Stack<>();
            min = new Stack<>();
        }
        
        public void push(int x) {
        
            data.push(x);
            if(min.size()==0 || min.peek()>=x){
          //min栈不为空且min栈顶元素大于x时，将x压入栈min中
                min.push(x);
            }
        }
        
        public void pop() {
        
            int tmp;
            tmp = data.pop();
            if(tmp == min.peek()){
          //data出栈时，若min的栈顶元素等于data的栈顶元素，则min 的栈顶元素也出栈
                min.pop();
            }
        }
        
        public int top() {
        
            return data.peek();  //求栈顶元素只需返回data的栈顶元素
        }
        
        public int min() {
        
            return min.peek();  //求最小元素返回min的栈顶元素
        }
    }
    
    /**
     * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
     * MinStack obj = new MinStack();
     * obj.push(x);
     * obj.pop();
     * int param_3 = obj.top();
     * int param_4 = obj.min();
     */