Leetcode 用两个栈实现队列&包含min函数的栈

最新推荐文章于 2024-08-19 09:12:14 发布

汐梦聆海

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分类专栏： leetcode 剑指offer

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本文介绍了如何使用两个栈分别实现队列和包含min函数的栈，通过栈的特性巧妙地解决数据结构问题。队列利用一个栈存储数据，另一个栈辅助出队操作；最小值栈则维护一个辅助栈跟踪最小值，确保弹出操作时始终返回当前栈中的最小元素。

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剑指offer09. 用两个栈实现队列

思路：栈的特性是先进后出，队列是先进先出。用一个栈A作为存储。另外一个栈B作为辅助。元素入队是直接A.push即可，元素出队需要将栈A的栈底元素弹出，因此先将A中所有元素倒入B中，此时B的栈顶元素就是A的栈底元素（即想要出队的元素），弹出以后再将B中所有元素倒回A中即可。

代码如下：

class CQueue {
    Stack<Integer> s1 = new Stack<>();
    Stack<Integer> s2 = new Stack<>();

    public CQueue() {

    }
    
    public void appendTail(int value) {
        s1.push(value);
    }
    
    public int deleteHead() {
        while(!s1.empty())
        {
            s2.push(s1.pop());
        }
        int ans = s2.empty() ? -1:s2.pop();
        while(!s2.empty())
        {
            s1.push(s2.pop());
        }
        return ans;
    }
}

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */

剑指offer30. 包含min函数的栈

这道题难点在于如何实现min函数。这里可以维护一个辅助栈B，每当要压栈的元素小于等于栈顶元素时，将该元素向B压栈，此时栈B的栈顶元素始终是普通栈A的最小值。当A弹出的元素等于B的栈顶元素时，将B的栈顶元素top弹出。可以这样理解，弹出以后B的栈顶元素，就是普通栈中在压栈元素top之前的最小值。

小于等于的必要性？例如压栈0,1,0，再弹出栈顶0，此时的最小元素还是0。如果在压栈第二个0的时候不向B中压栈，那么会抛出栈空异常。

代码如下：

class MinStack {
    Stack<Integer> s1 = new Stack<>();
    Stack<Integer> s2 = new Stack<>();
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        
    }
    
    public void push(int x) {
        s1.push(x);
        if(s2.empty() || s2.peek()>=x)
        {
            s2.add(x);
        }
    }
    
    public void pop() {
        int top = s1.pop();
        if(top==s2.peek())
        {
            s2.pop();
        }
    }
    
    public int top() {
        return s1.peek();
    }
    
    public int min() {
        return s2.peek();
    }
}

/**
 * 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.min();
 */