【leetcode100】最小栈

1、题目描述

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。

实现 MinStack 类:

• MinStack() 初始化堆栈对象。
• void push(int val) 将元素val推入堆栈。
• void pop() 删除堆栈顶部的元素。
• int top() 获取堆栈顶部的元素。
• int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

2、初始思路

2.1 思路

对于栈和队列，都是基于列表，实现列表的特殊操作。

栈为先进后出，队列为先进先出

对于最小栈，可以新建一个minstack，用来存储最小的元素，比如，当当前值<=最小栈栈顶元素时，可以将该元素入栈。

def push(self, val: int) -> None:
    self.stack.append(val)
    if not self.minstack or val <= self.minstack[-1]:
        self.minstack.append(val)

当实行pop操作时，此时要注意，由于有些元素并未加入最小栈中，因此只有当栈的栈顶元素与最小栈的栈顶元素相同时，最小栈才需要实行pop操作。

def pop(self) -> None:
    if self.stack:
        if self.minstack and self.stack[-1] == self.minstack[-1]:
            self.minstack.pop()
        self.stack.pop()

栈的栈顶元素即为最后入栈的元素，也就是列表中的最后一个元素

def top(self) -> int:
    if self.stack:
        return self.stack[-1]

同理，由于按照递减的操作进行最小栈的入栈操作，最小栈的栈顶元素即为最小元素。

def getMin(self) -> int:
    if self.minstack:
        return self.minstack[-1]

2.2 完整代码

class MinStack:

    def __init__(self):
        self.stack = []
        self.minstack = []

    def push(self, val: int) -> None:
        self.stack.append(val)
        if not self.minstack or val <= self.minstack[-1]:
            self.minstack.append(val)

    def pop(self) -> None:
        if self.stack:
            if self.minstack and self.stack[-1] == self.minstack[-1]:
                self.minstack.pop()
            self.stack.pop()
        
    def top(self) -> int:
        if self.stack:
            return self.stack[-1]

    def getMin(self) -> int:
        if self.minstack:
            return self.minstack[-1]
        


# Your MinStack object will be instantiated and called as such:
# obj = MinStack()
# obj.push(val)
# obj.pop()
# param_3 = obj.top()
# param_4 = obj.getMin()