9.3栈和队列（三）——设计一个栈，出pop与push方法，还支持 min方法，可返回栈元素中的最小值

最新推荐文章于 2025-04-13 00:16:25 发布

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本文介绍了一种设计栈的方法，该栈不仅支持基本的push和pop操作，还能在O(1)时间内获取栈中最小元素。通过两种方法实现这一功能，包括每个节点记录最小值和使用额外栈来跟踪最小值。

/**

* 功能：设计一个栈，出pop与push方法，还支持 min方法，可返回栈元素中的最小值。三个方法的时间复杂度必须为O（1）。

两种方法：

方法一：

/**
 * 思路：每个结点记录当前最小值。
 * 缺点：当栈很大时，每个元素都要记录 min，就会浪费大量空间。
 */
public class StackWithMin extends Stack<NodeWithMin>{

      public static void main(String[] args) {
             // TODO Auto-generated method stub

      }
      
      public void push(int value){
             int newMin=Math. min(value , min());
             super.push( new NodeWithMin( value, newMin));            
      }
      
      public int min(){
             if( this.isEmpty())
                   return Integer. MAX_VALUE;
             else
                   return peek(). min;
      }
}

class NodeWithMin{
      public int value;
      public int min;
      
      public NodeWithMin( int value, int min){
             this. value= value;
             this. min= min;
      }
}

方法二：

/**
 * 思路：利用额外的栈来记录 min
 */
public class StackWithMin2 extends Stack<Integer>{

      public static void main(String[] args) {
             // TODO Auto-generated method stub

      }
      //s2是存放最小值的栈
      Stack<Integer> sMin;
      public StackWithMin2(){
             sMin= new Stack<Integer>();
      }
      
      public void push(int value){
             if( value<=min())
                   sMin.push( value); //调用自身Stack的Push方法，而不是StackWithMin2的方法（sMin是Stack类）
             super.push( value);
      }
      
      public Integer pop(){
             int value= super.pop();
             if( value==min())
                   sMin.pop();
             return value;
      }
      
      public int min(){
             if( sMin.isEmpty())
                   return Integer. MAX_VALUE;
             return sMin.peek();
      }
}