剑指offer 包含min函数的栈

最新推荐文章于 2022-03-18 21:51:16 发布

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本文介绍了一种特殊的数据结构——栈，它不仅保留了传统栈的特性，还能在O(1)的时间复杂度内获取栈中最小元素。通过使用辅助栈记录每次压入的最小值，即使栈顶元素变化，也能快速找到新的最小值。

题目描述

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（时间复杂度应为O（1））。

我们的第一反应可能是每次压入一个新元素进栈时，将栈里的元素排序，让最小的元素位于栈顶，这样能在O(1)时间内，但这样不能保证最后压入栈的元素最先出栈，这样的数据结构已经不是栈了。

接着我们可以想到保存最小的元素，但是当最小的元素被弹出后，如何得到下一个最小的元素？

我们可以在定义一个辅助栈，每次把最小的元素保存在辅助栈中。

例如：压入数字3，3现在为最小值，同时压入数据栈和辅助栈中，接着往数据栈中压入4，4比3大，所有仍然往辅助栈中压入3。

接着往数据栈中压入2，2比3小，辅助栈中压入2。。。

由于每次都把最小元素压入辅助栈，就能保证辅助栈顶一直都是最小元素，当最小元素从数据栈中弹出后，同时弹出辅助栈顶元素，此时辅助栈顶的下一个元素就是最小值。


import java.util.Stack;

/**
 * @author yuan
 * @date 2019/2/14
 * @description
 */
public class 包含min函数的栈 {
    /**
     * 数据栈
     */
    private Stack<Integer> dataStack = new Stack<>();

    /**
     * 辅助栈min
     */
    private Stack<Integer> minStack = new Stack<>();

    public void push(int node) {
        dataStack.push(node);

        if (minStack.isEmpty() || node < minStack.peek()) {
            minStack.push(node);
        } else {
            minStack.push(minStack.peek());
        }
    }

    public void pop() {
        if (!dataStack.isEmpty() && !minStack.isEmpty()) {
            dataStack.pop();
            minStack.pop();
        }
    }

    /**
     * 获取数据栈顶的元素，不弹出
     * @return
     */
    public int top() {
        return dataStack.peek();
    }

    /**
     * 获取min站顶的元素，不弹出
     * @return
     */
    public int min() {
        return minStack.peek();
    }

}