JZ30 包含min函数的栈

最新推荐文章于 2022-12-11 20:28:49 发布

chenziang1

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分类专栏：剑指offer 文章标签： java servlet 数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chenziang1/article/details/126453610

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这篇博客介绍了一种使用两个栈实现带有min函数的栈的数据结构，其中主要方法包括push、pop、top和min。push、pop和top操作在O(1)时间内完成，min操作通过维护一个辅助栈始终记录当前栈中的最小值，也实现了O(1)的时间复杂度。在给定的示例中，栈的操作序列和对应的输出被详细解释，展示了该数据结构的正确性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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中所含最小元素的 min 函数，输入操作时保证 pop、top 和 min 函数操作时，栈中一定有元素。

此栈包含的方法有：

push(value):将value压入栈中

pop():弹出栈顶元素

top():获取栈顶元素

min():获取栈中最小元素

数据范围：操作数量满足 0 \le n \le 300 \0≤n≤300 ，输入的元素满足 |val| \le 10000 \∣val∣≤10000
进阶：栈的各个操作的时间复杂度是 O(1)\O(1) ，空间复杂度是 O(n)\O(n)

示例:

输入: ["PSH-1","PSH2","MIN","TOP","POP","PSH1","TOP","MIN"]

输出: -1,2,1,-1

解析:

"PSH-1"表示将-1压入栈中，栈中元素为-1

"PSH2"表示将2压入栈中，栈中元素为2，-1

“MIN”表示获取此时栈中最小元素==>返回-1

"TOP"表示获取栈顶元素==>返回2

"POP"表示弹出栈顶元素，弹出2，栈中元素为-1

"PSH1"表示将1压入栈中，栈中元素为1，-1

"TOP"表示获取栈顶元素==>返回1

“MIN”表示获取此时栈中最小元素==>返回-1

示例1

输入：

 ["PSH-1","PSH2","MIN","TOP","POP","PSH1","TOP","MIN"]

复制返回值：

-1,2,1,-1

import java.util.*;
import java.util.Stack;

public class Solution {

    private Stack<Integer> stack1=new Stack<Integer>();
    private Stack<Integer> stack2=new Stack<Integer>();
    public void push(int node) {
        stack1.push(node);
        if(stack2.isEmpty())stack2.push(node);
        else{
            if(stack2.peek()>node){
                stack2.push(node);
            }else{
                 stack2.push(stack2.peek());
            }
        }
        
    }
    
    public void pop() {
        stack1.pop();
        stack2.pop();
    }
    
    public int top() {
        return stack1.peek();
    }
    
    public int min() {
        return stack2.peek();
    }
}

思路：

min函数是最难实现的，我们就使用双栈发，额外加一个栈，降序存放元素，这样最上面的总是最小的。

同时为了在pop，push，top的时候保持这个性质，辅助站需要同步进行一些操作。