【栈和队列】设计一个有getMin功能的栈

最新推荐文章于 2022-11-23 12:40:55 发布

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本文介绍了一种特殊栈的实现方式，该栈在基本的压栈和弹栈功能基础上，增加了返回栈中最小元素的功能，且所有操作时间复杂度均为O(1)。通过使用两个栈，一个用于常规操作，另一个用于跟踪最小值，确保了效率。

问题描述

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、设计的栈类型可以输用现成的栈结构

实现思路

思路大概就是用两个栈，一个栈用于自定义栈的弹出，压入，辅助栈用于存放最小值，当压入第一个栈的时候，会判断辅助栈是否为空，如果为空也压入，如果不为空，就比较，如果小于等于辅助栈的第一个值，就压入。弹出操作，如果第一个栈弹出的数和辅助栈的第一个数相等，也弹出辅助栈的第一个数，getMin()获取辅助栈的顶部的数据就好。

代码实现

import java.util.Stack;

public class Code_GetMinStack{
	public static class GetMinStack{
		private Stack<Integer> stackData;
		private Stack<Integer> stackMin;
		
		public GetMinStack() {
			stackData = new Stack<Integer>();
			stackMin  = new Stack<Integer>();
		}
		
		public void push(Integer obj) {
			stackData.push(obj);
			if(stackMin.isEmpty()) {
				stackMin.push(obj);
			}else {
				if(obj >= stackMin.peek()) {
					stackMin.push(stackMin.peek());
				}else {
					stackMin.push(obj);
				}
			}
		}
		
		public Integer pop() {
			if(stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("stack is empty");
			}
			stackData.pop();
			return stackMin.pop();
		}
		
		public Integer getMin() {
			if(stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("stack is empty");
			}
			return stackMin.peek();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		GetMinStack getMinStack = new GetMinStack();
		getMinStack.push(10);
		System.out.println(getMinStack.getMin());	
		getMinStack.push(9);
		System.out.println(getMinStack.getMin());	
		getMinStack.push(8);
		System.out.println(getMinStack.getMin());	
		getMinStack.push(7);
		System.out.println(getMinStack.getMin());	
		getMinStack.push(6);
		System.out.println(getMinStack.getMin());
		getMinStack.push(5);
		System.out.println(getMinStack.getMin());
		getMinStack.pop();
		System.out.println(getMinStack.getMin());
		getMinStack.pop();
		System.out.println(getMinStack.getMin());
	}
}