LeetCode [栈] 155.Min Stack（C++和Python实现）

155 Min Stack [难度：简单] [最小栈] （解法很巧妙）

【题目】

Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

• push(x) -- Push element x onto stack.
• pop() -- Removes the element on top of the stack.
• top() -- Get the top element.
• getMin() -- Retrieve the minimum element in the stack.

Example:

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

【解题C++】

 ”in constant time“要求常数时间，也就是说不能通过遍历来寻得最小值。我一开始是想到了设立两个变量，一个记录最小值，一个记录第二小值。但我的代码漏洞很多，当连续pop两次的数字都是最小值时，那两个变量便都不见了。看了下评论，有人用两个栈的办法，但题目要求Design a stack。于是又找了找博客，看到一种非常巧妙的办法~

设立一个变量minNum，用来记录最小值。进栈时，当该元素≤minNum时，将minNum入栈后再将该元素入栈。这样就真正地保存下来了第二小的变量！出栈时，当出栈元素恰好是最小值时，出栈后此时栈顶元素即是第二小值，这时候更新一下minNum就可以啦！

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    stack<int> st;
    int minNum;
    MinStack() {
        //初始化成一个很大的值
        minNum = 0x7fffffff;
    }
    
    void push(int x) {
        //当入栈元素≤最小值时
        //一定要加=，因为最小值可以同时有好几个，都要保存下来
        if(x<=minNum)
        {
            //入栈第二小值
            st.push(minNum);
            //更新最小值
            minNum = x;      
        }
        //入栈
        st.push(x);
    }
    
    void pop() {
        int topNum = st.top();
        //如果出栈元素恰好为最小值
        if(topNum==minNum)
        {
            //先出栈
            st.pop();
            //此时的栈顶元素是之前的第二小值，也就是现在的最小值
            minNum = st.top();
        }
        //这里可以是没进入if语句的普通出栈
        //也可以是进入if语句后，出栈掉第二小值的副本元素
        st.pop();
    }
    
    int top() {
        return st.top();
    }
    
    int getMin() {
        return minNum;
    }
};

/**
 * 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->getMin();
 */

【解题Python】

Python就偷懒直接用的函数min()

class MinStack:

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

    def push(self, x: int) -> None:
        self.stack.append(x)

    def pop(self) -> None:
        self.stack.pop()

    def top(self) -> int:
        return self.stack[-1]

    def getMin(self) -> int:
        return min(self.stack)


# 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()