LeetCode | 155. Min Stack

最新推荐文章于 2022-06-26 16:42:27 发布

原创最新推荐文章于 2022-06-26 16:42:27 发布 · 177 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#Leetcode #Stack #栈 #C++

LeetCode 专栏收录该内容

285 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种在常数时间内支持push、pop、top及获取最小元素操作的栈设计，并提供了两种C++实现方式，详细解释了如何通过优化vector操作提高效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题外话：

五月真是充满可能性的一个月。突然发现Leetcode在151-200这个区间Easy的题目好多！

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.

解题思路：

实现一个类似于栈的类，可以进行push、pop、top操作，除此之外还可以获取当前栈内元素的最小值getMin。如果使用vector实现，除了对栈内数据进行记录之外，还需要记录当前的最小值，即发生push和pop操作时，需要相应更新最小值，为了方便同样可以使用vector进行处理。

代码：

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    vector<int> nums;
    vector<int> min;
    MinStack() {
        nums.clear();
        min.clear();
    }
    
    void push(int x) {
        nums.insert(nums.begin(), x);
        if(min.size() < 1)
            min.push_back(x);
        else
        {
            if(x < min[0])
                min.insert(min.begin(), x);
            else
                min.insert(min.begin(), min[0]);
        }
    }
    
    void pop() {
        nums.erase(nums.begin());
        min.erase(min.begin());
    }
    
    int top() {
        return nums[0];
    }
    
    int getMin() {
        return min[0];
    }
};

/**
 * 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();

代码的整体效率不高，然后改成vector的最后一个元素进行操作快了很多，优于98%+的C++代码。这跟vector插入元素的规则有关。优化代码如下：

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    vector<int> nums;
    vector<int> min;
    int n; // element number
    MinStack() {
        nums.clear();
        min.clear();
        n = 0;
    }
    
    void push(int x) {
        nums.push_back(x);
        if(n < 1)
            min.push_back(x);
        else
        {
            if(x < min[n - 1])
                min.push_back(x);
            else
                min.push_back(min[n - 1]);
        }
        n++;
    }
    
    void pop() {
        nums.pop_back();
        min.pop_back();
        n--;
    }
    
    int top() {
        return nums[n-1];
    }
    
    int getMin() {
        return min[n-1];
    }
};

/**
 * 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();
 */

第一种思路，使用vector的insert接口，插入到vector的第一个元素，每进行插入操作就要将整个vector现有的所有元素都向后平移一个单位，每次进行erase操作，都要将剩余元素向前平移一个单位。因此，修改为从末尾开始操作效率会大幅提升。

题外话：

最近入坑一部新剧JA:QSDRDCL（没能抵制住>.<，上集末尾女主的一句话很对，我们总是在计划生活、计划我们的人生，然而生活中充满了意外，不可预测，而我们可以做的就是尽自己的努力去接受，然后继续向前。又鸡汤了~！