实现一个具有GetMin方法的栈

最新推荐文章于 2021-12-10 12:07:18 发布

屿岸

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分类专栏：算法

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本文介绍了一种特殊栈的实现方式，该栈能够在常数时间内完成Push（入栈）、Pop（出栈）和Min（获取最小元素）操作。通过使用两个栈，一个用于存储数据，另一个用于跟踪最小值，从而实现了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 >

实现一个栈，要求实现Push（出栈）、Pop（入栈）、Min（返回最小值的操作）的时间复杂度为O(1)

思路1：//借助库函数中的队列实现一个新的队列，新的队列包含一个新的函数，该函数功能时，可以得到此队列的最小值
//用两个队列完成，一个队列存放内容，另一个队列存放目前为止队列中数字的最小值
//每进入一个数，存数队列正常进数，最小值队列要进行比较，当前队列的最小值与要进来的数谁小，选取最小的进入最小值队列

思路2：当新进来的数没有当前最小值小时，不对最小栈进行操作，只有进来的数小于最小值，才将此值压入最小栈，出栈时，只有当前出栈的值是最小值时（等于最小栈中的栈顶值），对最小栈也进行出栈工作

代码1：

public static class MyStack1 {
		private Stack<Integer> stackData;
		private Stack<Integer> stackMin;

		public MyStack1() {
			this.stackData = new Stack<Integer>();
			this.stackMin = new Stack<Integer>();
		}

		public void push(int newNum) {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			} else if (newNum < this.getmin()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			} else {
				int newMin = this.stackMin.peek();
				this.stackMin.push(newMin);
			}
			this.stackData.push(newNum);
		}

		public int pop() {
			if (this.stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			this.stackMin.pop();
			return this.stackData.pop();
		}

		public int getmin() {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			return this.stackMin.peek();
		}
	}

代码2：

	public static class MyStack2 {
		private Stack<Integer> stackData;
		private Stack<Integer> stackMin;

		public MyStack2() {
			this.stackData = new Stack<Integer>();
			this.stackMin = new Stack<Integer>();
		}

		public void push(int newNum) {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			} else if (newNum <= this.getmin()) {
				this.stackMin.push(newNum);
			}
			this.stackData.push(newNum);
		}

		public int pop() {
			if (this.stackData.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			int value = this.stackData.pop();
			if (value == this.getmin()) {
				this.stackMin.pop();
			}
			return value;
		}

		public int getmin() {
			if (this.stackMin.isEmpty()) {
				throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
			}
			return this.stackMin.peek();
		}
	}

测试代码：

public static void main(String[] args) {
		MyStack1 stack1 = new MyStack1();
		stack1.push(3);
		System.out.println(stack1.getmin());
		stack1.push(4);
		System.out.println(stack1.getmin());
		stack1.push(1);
		System.out.println(stack1.getmin());
		System.out.println(stack1.pop());
		System.out.println(stack1.getmin());

		System.out.println("=============");

		MyStack1 stack2 = new MyStack1();
		stack2.push(3);
		System.out.println(stack2.getmin());
		stack2.push(4);
		System.out.println(stack2.getmin());
		stack2.push(1);
		System.out.println(stack2.getmin());
		System.out.println(stack2.pop());
		System.out.println(stack2.getmin());
	}

}