【数据结构】实现一个最小栈

最新推荐文章于 2023-11-29 15:11:35 发布

qq_42270373

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_42270373/article/details/83065220

本文介绍了一种使用双栈结构实现的最小栈，该栈支持push、pop、top操作，并能在常数时间内检索到栈中最小元素。通过维护两个栈，一个用于存储所有元素，另一个用于跟踪最小值，确保了在进行各种操作时，最小值始终可以快速访问。

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设计一个支持 push，pop，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

push(x) -- 将元素 x 推入栈中。
pop() -- 删除栈顶的元素。
top() -- 获取栈顶元素。
getMin() -- 检索栈中的最小元素。

示例:

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.getMin();   --> 返回 -2.

分析：要实现一个最小栈的话，需要借助双栈来实现，这里实现的话有两种方式，一种是借助单独实现一个栈，里面再放两个栈的结构变量的实现方式，还有一种就是自己直接实现栈的方式，这里就实现第二种，

具体代码如下：

typedef struct {
    int* pst;
    int  stTop;
    int* pminST;
    int  minSTTop;
} MinStack;

/** initialize your data structure here. */
MinStack* minStackCreate(int maxSize) {
    MinStack* pst=(MinStack*)malloc(sizeof(MinStack));
    pst->pst=(int*)malloc(sizeof(int)*maxSize);
    pst->stTop=0;
    pst->pminST=(int*)malloc(sizeof(int)*maxSize);
    pst->minSTTop=0;
    
    return pst;
}

void minStackPush(MinStack* obj, int x) {
    int* pst=obj->pst;
    int* pminST=obj->pminST;
    pst[obj->stTop++]=x;
    if(obj->minSTTop==0||x<=pminST[obj->minSTTop-1])
    {
        pminST[obj->minSTTop++]=x;
    }
}

void minStackPop(MinStack* obj) {
    int* pst=obj->pst;
    int* pminST=obj->pminST;
    if(pst[obj->stTop-1]==pminST[obj->minSTTop-1])
    {
        obj->minSTTop--;
    }
    obj->stTop--;
}

int minStackTop(MinStack* obj) {
    return obj->pst[obj->stTop-1];
}

int minStackGetMin(MinStack* obj) {
    return obj->pminST[obj->minSTTop-1];
}

void minStackFree(MinStack* obj) {
    free(obj->pst);
    free(obj->pminST);
    free(obj);
}

/**
 * Your MinStack struct will be instantiated and called as such:
 * struct MinStack* obj = minStackCreate(maxSize);
 * minStackPush(obj, x);
 * minStackPop(obj);
 * int param_3 = minStackTop(obj);
 * int param_4 = minStackGetMin(obj);
 * minStackFree(obj);
 */