LeetCode No.155 Min Stack

最新推荐文章于 2025-08-17 23:28:34 发布

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设计一个栈，除了基本的push、pop、top操作外，还需要在常数时间内获取栈中的最小元素。通过维护两个栈，一个用于常规操作，另一个用于跟踪最小值，实现getMin操作。当弹出的元素等于最小值栈的顶部元素时，同时弹出最小值栈。算法时间复杂度为O(1)。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

push(x) -- Push element x onto stack.
pop() -- Removes the element on top of the stack.
top() -- Get the top element.
getMin() -- Retrieve the minimum element in the stack.

Example:

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

===================================================================

题目链接：https://leetcode.com/problems/min-stack/

题目大意：在普通栈的基础上增加一个getMin()的操作，得到栈中最小的元素。

思路：

1、用两个stack来维护这个结构。1个stack用来正常进行stack的push pop等操作。另外1个stack用来维护min。每次对stack进行pop或者push时，也对min_stack进行相应操作。

2、第2个stack的大小是可以进行优化的。保证每次入栈比当前min小或者相等的值就可以了。pop的时候，比较待pop元素和min_stack的top的大小。如果待pop元素和min_stack top相等，则将min stack进行pop。

算法分析：所有操作都是在常数时间完成的，算法时间复杂度为O(1)。

参考代码：

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {
        st.clear() ;
        minst.clear() ;
    }
    
    void push(int x) {
        st.push_back ( x ) ;
        if ( minst.empty() || x <= minst.back() )
            minst.push_back ( x ) ;
    }
    
    void pop() {
        if ( st.back() == minst.back() )
            minst.pop_back() ;
        st.pop_back() ;
    }
    
    int top() {
        return st.back() ;
    }
    
    int getMin() {
        return minst.back() ;
    }
private:
    vector <int> st ;
    vector <int> minst ;
};

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */