【数据结构】实现栈-输出最大值,最小值,时间复杂度O(1)

yinss126

于 2022-02-01 21:33:14 发布

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分类专栏： java 文章标签：数据结构 java 链表

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u010093504/article/details/122765641

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本文介绍如何设计一个数据结构栈，使得在O(1)时间复杂度内获取栈内的最大值和最小值。通过维护两个辅助栈，分别记录当前栈中的最大值和最小值，实现了在push和pop操作时对这两个值的更新。文章还讨论了基础实现的空间浪费问题，并提出了改进方案，减少辅助栈中重复元素，并使用泛型以支持不同数据类型的存储。

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@TOC

问题

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的getMin和最大元素的getMax函数。在该栈中，调用getMin、getMax、push及pop的时间复杂度都是O(1).。

解题思路

用辅助栈记住每次入栈的当前最小值/最大值：在入栈时，往辅助栈中加入当前最小值/最大值；出栈时，辅组栈也出栈一个元素。最小值/最大值从辅助栈中获取栈顶元素。

基础代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.EmptyStackException;
import java.util.List;

public class MyStack {
   

    private List<Integer> data = new ArrayList<Integer>(); //数据栈
    private List<Integer> min  = new ArrayList<Integer>();  //存放最小值的栈
    private List<Integer> max  = new ArrayList<Integer>();  //存放最大值的栈

    public void push(int num) {
   
        data.add(num);
        if (min.size(

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