剑指offer--算法题--22--包含min函数的栈

最新推荐文章于 2025-08-12 09:00:00 发布

lsm18829224913

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分类专栏：剑指offer

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本文介绍了一种特殊栈的设计方案，此栈包含一个min函数，可在O(1)时间复杂度内返回栈中最小元素。通过使用辅助栈保存每个状态下的最小值，确保常规栈操作如push和pop同样保持O(1)的时间复杂度。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目：定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的min函数。在该栈中，调用min，push及pop的时间复杂度都是O(1)

思路1：每次压入一个元素，将栈里面的元素进行相应的排序，将最小的元素放入栈顶(这样已经不符合栈的数据结构了，所以舍弃)

思路2：在栈里面申请一个单元用来存放最小的元素，第一次压进来的默认为最小的元素，然后每次压进来一个就和最小的进行更换，这样这个单元里面存的就是最小的了。(但是这种思路也有缺陷，就是说他可以保存最小的元素，但是不能保存次小的，如果是次小的话，那就没办法了)

思路3：既然思路2已经有大致的样子了，我们就顺着思路2的想法来，就是说在新的最小元素产生时，我们要把次小的保存起来，在这里那，我们就需要一个辅助栈了。

思路大概就是下面这样

步骤	操作	数据栈	辅助栈	最小值
1	压入3	3	3	3
2	压入4	3,4	3,3	3
3	压入2	3,4,2	3,3,2	2
4	压入1	3,4,2,1	3,3,2,1	1
5	弹出	3,4,2	3,3,2	2
6	弹出	3,4	3,3	3
7	压入0	3,4,0	3,3,0	0

代码：

package jzoffer;

import java.util.Stack;

public class MyStack {
	private static Stack<Integer> mStack = new Stack<Integer>();
	private static Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>();
	
	public static void push(Integer i){
		mStack.push(i);
		if(minStack.size() == 0 || i<minStack.peek()){ //判断栈顶的元素
			minStack.push(i);
		}else{
			minStack.push(minStack.peek());
		}
	}
	public static void pop(){
		assert(mStack.size()>0 && minStack.size()>0);//程序员自己写的断言
		minStack.pop();
		mStack.pop();
	}
	
	public static Integer min(){
		assert(mStack.size() > 0 && minStack.size()>0);
		return minStack.peek();
	}
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("压入3");
		push(3);
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("压入4");
		push(4);
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("压入2");
		push(2);
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("压入1");
		push(1);
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("弹出");
		pop();
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("弹出");
		pop();
		System.out.println("min:"+min());
		System.out.println("压入0");
		push(0);
		System.out.println("min:"+min());
	}
	
}

结果图：