JZ30 包含min函数的栈

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。

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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。

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