LeetCode 155.最小栈

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。
push(x) – 将元素 x 推入栈中。
pop() – 删除栈顶的元素。
top() – 获取栈顶元素。
getMin() – 检索栈中的最小元素。
示例:
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.getMin(); --> 返回 -2.

解题思路

• 利用两个栈stack，一个栈stack1用来把所有元素加入进去，另一个栈stack2用来比较入栈stack1的较小的元素
• 举个例子：例如把3推入栈stack1，此时栈stack2为空，就也把3推入栈stack2中，再把4推入栈stack1中，这时4>3，就不把4放入栈stack2中。
• 两个栈的目的：使检索栈中的最小元素的时间复杂度为O(1)不排除一个栈也能实现时间复杂度为O（1）的方法

Cpp实现

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {

    

}
    stack<int> s1;
    stack<int> s2;
    void push(int x) {
        s1.push(x);
        if(s2.empty()){
            s2.push(x);
        }
        else{
            int temp = s2.top();
            s2.push(x < temp ? x : temp);
        }
    }
    void pop() {
        s1.pop();
        s2.pop();
    }
    
    int top() {
        return s1.top();
    }   
    int getMin() {
        return s2.top();
    }
};

/**
 * 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();
 */

Python实现

class MinStack:

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.stack = []
        self.help_stack = [] 


    def push(self, x: int) -> None:
        self.stack.append(x)
        if not self.help_stack or x <= self.help_stack[-1]:
            self.help_stack.append(x)
    def pop(self) -> None:
        if self.stack.pop() == self.help_stack[-1]:
            self.help_stack.pop()
    def top(self) -> int:
        return self.stack[-1]
    def getMin(self) -> int:
        return self.help_stack[-1]

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

• 时间复杂度：O（1）