leetcode刷题155 最小栈 Min Stack（简单） Python Java

题目概述：

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。
push(x) – 将元素 x 推入栈中。
pop() – 删除栈顶的元素。
top() – 获取栈顶元素。
getMin() – 检索栈中的最小元素。

示例

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.

class MinStack(object):
 
    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.stack = []   # 存放所有元素
        self.minStack = []  # 存放每一次压入数据时，栈中的最小值（如果压入数据的值大于栈中的最小值就不需要重复压入最小值，小于或者等于栈中最小值则需要压入）
 
    def push(self, x):
        """
        :type x: int
        :rtype: void
        """
        self.stack.append(x)
        if not self.minStack or self.minStack[-1]>=x:
            self.minStack.append(x)
 
    def pop(self):   # 移除栈顶元素时，判断是否移除栈中最小值
        """
        :rtype: void
        """
        if self.minStack[-1]==self.stack[-1]:
            del self.minStack[-1]
        self.stack.pop()
 
    def top(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.stack[-1]
        
    def getMin(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.minStack[-1]

 

以下是Java版本：

1.class MinStack {  
2.    // stack: store the stack numbers  
3.    private Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();  
4.    // minStack: store the current min values  
5.    private Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>();  
6.  
7.    public void push(int x) {  
8.        // store current min value into minStack  
9.        if (minStack.isEmpty() || x <= minStack.peek())  
10.            minStack.push(x);  
11.        stack.push(x);  
12.    }  
13.  
14.    public void pop() {  
15.        // use equals to compare the value of two object, if equal, pop both of them  
16.        if (stack.peek().equals(minStack.peek()))  
17.            minStack.pop();  
18.        stack.pop();  
19.    }  
20.  
21.    public int top() {  
22.        return stack.peek();  
23.    }  
24.  
25.    public int getMin() {  
26.        return minStack.peek();  
27.    }  
28.}  

【分析】

这道题的关键之处就在于 minStack 的设计，push() pop() top() 这些操作Java内置的Stack都有，不必多说。

我最初想着再弄两个数组，分别记录每个元素的前一个比它大的和后一个比它小的，想复杂了。

第一次看上面的代码，还觉得它有问题，为啥只在 x<minStack.peek() 时压栈？如果，push(5), push(1), push(3) 这样minStack里不就只有5和1，这样pop()出1后， getMin() 不就得到5而不是3吗？其实这样想是错的，因为要想pop()出1之前，3就已经被pop()出了。. 

minStack 记录的永远是当前所有元素中最小的，无论 minStack.peek() 在stack 中所处的位置。