lintcode练习-12. 带最小值操作的栈

描述

实现一个带有取最小值min方法的栈，min方法将返回当前栈中的最小值。

你实现的栈将支持push，pop 和 min 操作，所有操作要求都在O(1)时间内完成。

如果堆栈中没有数字则不能进行min方法的调用

您在真实的面试中是否遇到过这个题？   是

样例

如下操作：push(1)，pop()，push(2)，push(3)，min()， push(1)，min() 返回 1，2，1

实现代码：

思路：

定义两个栈， 一个用来存放数值，叫做数据栈stackData， 一个用来记录最小值，叫做最小值栈stackMin。当向数据栈中存入元素时，与最小值栈的栈顶元素比较，如果小于等于栈顶元素，则压入最小值栈中；从数据栈中弹出元素时，也要和最小值栈的栈顶元素比较，如果相等， 则最小值栈的栈顶元素弹出。操作过程中都要对栈进行判空处理。

在进行最小值栈的处理时，有两种方案，一种是当压入数据小于等于栈顶元素时，压入最小值栈中，否则不做操作；第二种方案是，当压入数据小于等于栈顶元素时，压入最小值栈中，当压入数据大于栈顶元素中，将栈顶元素重复压入最小值栈中。

方案一和方案二的共同点是所有的操作的时间复杂度都为O(1)，空间复杂度都为O(n)。区别是：方案一中stackMin压入时稍微节省空间，但是弹出操作稍费时间；方案二中stackMin压入是稍费空间，但是弹出操作稍微节省时间。

方案一代码：

class MinStack:

    def __init__(self):
        # do intialization if necessary
        self.stackData = []  # 存放入栈的值
        self.stackMin = []  # 存放最小值

    """
    @param: number: An integer
    @return: nothing
    """

    def push(self, number):
        # write your code here
        if not len(self.stackMin):  # 最小值栈里为空， 直接放入
            self.stackMin.append(number)
        elif number <= self.min():  # 如果最小值栈里有值， 则进行比较， 如果小于等于，则放入栈中
            self.stackMin.append(number)

        self.stackData.append(number)  # 数据直接放入数据栈中

    """
    @return: An integer
    """

    def pop(self):
        # write your code here
        if not len(self.stackData):  # 先对数据栈进行判空
            raise ValueError('your stack is empty!')
        val = self.stackData.pop()
        if val == self.min():  # 如果数据栈里的值等于最小值栈， 则弹出最小值， 相当于更新了数据栈中的最小值
            self.stackMin.pop()
        return val

    """
    @return: An integer
    """

    def min(self):
        # write your code here
        if not len(self.stackMin):
            raise ValueError('your stack is empty!')
        return self.stackMin[-1]  # 返回当前最小值， 相当于执行peek操作

方案二代码：

class MinStack:
   
    def __init__(self):
        # do intialization if necessary
        self.stackData = [] # 存放入栈的值
        self.stackMin = [] # 存放最小值

    """
    @param: number: An integer
    @return: nothing
    """
    def push(self, number):
        # write your code here
        if not len(self.stackMin):  # 最小值栈里为空， 直接放入
            self.stackMin.append(number)
        elif number <= self.min():  # 如果最小值栈里有值， 则进行比较， 如果小于等于，则放入栈中
            self.stackMin.append(number)
        else:
            self.stackMin.append(self.min()) # 如果number大于最小值， 则重复压入当前最小值
       
        self.stackData.append(number)  # 数据直接放入数据栈中
           
       
    """
    @return: An integer
    """
    def pop(self):
        # write your code here
        if not len(self.stackData):  # 先对数据栈进行判空
            raise ValueError('your stack is empty!')
      
        self.stackMin.pop()
        return self.stackData.pop()

    """
    @return: An integer
    """
    def min(self):
        # write your code here
        if not len(self.stackMin):
            raise ValueError('your stack is empty!')
        return self.stackMin[-1]  # 返回当前最小值， 相当于执行peek操作