返回栈中最小元素

题目：实现一个特殊的栈，在实现栈的基本功能的基础上，再实现返回栈中最小元素的操作

要求：1 pop，push，getMin操作的时间复杂度都是O(1)

           2 设计的栈类型可以使用现成的栈结构

分析：准备两个栈，第一个栈是data栈，用来保存当前栈中的元素；第二个栈是min栈，用来保存每一步的最小值。

第一个思路是：假设当前数据是newNum，先将其压入data栈，然后判断min栈是否为空：

• 如果为空，则newNum也压入min栈；
• 如果不为空，则比较newNum和min栈顶元素哪一个更小；
• 如果newNum更小或者二者相等，则newNum也压入min栈；
• 如果min栈顶元素更小，则min栈不压入任何内容。

第二个思路是在压数的过程中，min和data一起增长。比如说data栈压入一个4，min栈也跟着压入一个4，data栈下一个压入5，则当前数与min栈的栈顶数比较（即data栈的5和min栈的4相比较），如果当前数比min栈的栈顶数要小，就压当前数，否则就重复压入一个min栈的栈顶。那么在任何时刻，min栈的栈顶就是要求的最小元素。弹出数的时候，也是data栈弹出一个，min栈弹出一个，每一步都维持了一个最小元素跟它一起增长的栈顶。这样的操作就做到了pop，push，getMin操作的时间复杂度都是O(1)。
 

import java.util.Stack;
 
public class GetMinStack {
	public static class MyStack1 {
		private Stack<Integer> stackData;
		private Stack<Integer> stackMin;
 
		public MyStack1() {
			this.stackData = new Stack<Integer>();
			this.stackMin = new Stack<Integer>();
		}
 
		public void push(int newNum) {
			if (this.stackMin.isEmpty()) { 
				this.stackMin.push(newNum);
			} else if (newNum <= this.getmin()) { 
				this.stackMin.push(newNum);
			}
			this.stackData.push(newNum);
		}
 
		public int pop() {
			if (this.stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			int value = this.stackData.pop();
			if (value == this.getmin()) {
				this.stackMin.pop();
			}
			return value;
		}
 
		public int getmin() {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			return this.stackMin.peek();
		}
	}
 
	public static class MyStack2 {
		private Stack<Integer> stackData;
		private Stack<Integer> stackMin;
 
		public MyStack2() {
			this.stackData = new Stack<Integer>();
			this.stackMin = new Stack<Integer>();
		}
 
		public void push(int newNum) {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			} else if (newNum < this.getmin()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			} else {
				int newMin = this.stackMin.peek();
				this.stackMin.push(newMin);
			}
			this.stackData.push(newNum);
		}
 
		public int pop() {
			if (this.stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			this.stackMin.pop();
			return this.stackData.pop();
		}
 
		public int getmin() {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			return this.stackMin.peek();
		}
	}
 
	public static void main(String[] args) {
		MyStack1 stack1 = new MyStack1();
		stack1.push(3);
		System.out.println(stack1.getmin());
		stack1.push(4);
		System.out.println(stack1.getmin());
		stack1.push(1);
		System.out.println(stack1.getmin());
		System.out.println(stack1.pop());
		System.out.println(stack1.getmin());
 
		System.out.println("=============");
 
		MyStack1 stack2 = new MyStack1();
		stack2.push(3);
		System.out.println(stack2.getmin());
		stack2.push(4);
		System.out.println(stack2.getmin());
		stack2.push(1);
		System.out.println(stack2.getmin());
		System.out.println(stack2.pop());
		System.out.println(stack2.getmin());
	}
 
}