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

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();
      }
}


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