算法最优 设计一个有getMIn功能的栈

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题目

实现一个特殊的栈，在实现栈的基本功能的基础上，再实现返回栈中最小的元素的操作。

要求

1.pop,push,getMin操作时间复杂度都是O(1)。
2.设计的栈类型可以使用现成的栈结构。
思路
在设计上，使用两个栈，一个栈保存当前栈中的元素，其功能和一个正常栈没有区别，记为stackData，另一个栈用于保存每一次比较的最小值，记为stackMin,具体方法有两种：
一，压入数据规则
假设当前数据为num，先将其压入stackDate，然后判断stackMin是否为空；
如果为空，则num也压入stackMin中；
如果不为空，则比较num和stcakMin的栈顶元素；
如果num更小或者二者相等，则num压入stackMin中；
如果stackMin中的栈顶元素更小，则stackMin不压入任何数据。
弹出数据规则
先在stackDate中弹出栈顶元素，记为value，然后比较当前stcakMin的栈顶元素和value；
由压栈规则可知，stcakMin中存在的元素是从栈底到栈顶逐渐变小的，stackMin栈顶的元素既是stackMin栈的最小值，也是当前stackData栈的最小值。所以不会出现value比stackMin的栈顶元素更小的情况，value只可能大于或等于stcakMin的栈顶元素。
当value等于stackMin的栈顶元素时，stackMin弹出栈顶元素；当value大于stackMin的栈顶元素时，stackMin不弹出栈顶元素，返回value。
所以可得出stackMin中的栈顶元素就是当前stackData中元素的最小值！

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
class MyStack1{
	private Stack<Integer> stackData;
	private Stack<Integer> stackMin;
	public MyStack1() {
		this.stackData = new Stack<Integer>();
		this.stackMin = new Stack<Integer>();
	}
	//压栈
	public void push(int num)
	{
		if(this.stackMin.isEmpty())
		{
			this.stackMin.push(num);
		}
		else if(num<=this.getMin())
		{
			this.stackMin.push(num);
		}
		this.stackData.push(num);
	}
	//弹栈，此过程可以省略
	public int pop() {
		if(this.stackData.isEmpty())
		{
			throw new RuntimeException("Your stack is empty");
		}
		int value = this.stackData.pop();
		if(value == this.getMin())
		{
			this.stackMin.pop();
		}
		return value;
	}
	//获取最小值
	public int getMin() {
		if(this.stackMin.isEmpty())
		{
			throw new RuntimeException("Your stack is empty");
		}
		return this.stackMin.peek();
	}
}
public class GetMinStack1 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		MyStack1 stack1 = new MyStack1();
		int n = sc.nextInt();
		for(int i = 0 ;i<n;i++)
		{
			stack1.push(sc.nextInt());
		}
		int stack = stack1.pop();
        int min = stack1.getMin();
        System.out.println(stack+" "+ min);
		sc.close();
	}
}

二，压入数据规则
假设当前元素为num，现将其压入stackData，然后判断stackMin是否为空；
如果为空，则num也压入stackMin中；
如果不为空，则比较num和stcakMin的栈顶元素；
如果num更小或者二者相等，则num压入stackMin中；
如果stackMin中的栈顶元素更小，则把stackMin的栈顶元素重复压入stackMin，即再栈顶元素上在压入一个栈顶元素。
弹出数据规则
在stackData中弹出数据，弹出的数据记为value，弹出stcakMin中的栈顶，返回value。
由上可知，stcakMin始终记录着stcakData中最小值，所以stcakMin的栈顶元素始终是当前stackData的最小值。

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

class MyStack2{
	private Stack<Integer> stackData;
	private Stack<Integer> stackMin;
	public MyStack2() {
		this.stackData = new Stack<Integer>();
		this.stackMin = new Stack<Integer>();
	}
	//压栈
	public void push(int num) {
		if(this.stackMin.isEmpty())
		{
			this.stackMin.push(num);
		}
		else if(num<this.getMIn())
		{
			this.stackMin.push(num);
		}
		else
		{
			this.stackMin.push(this.getMIn());
		}
		this.stackData.push(num);
	}
	//弹栈
	public int pop() {
		if(this.stackData.isEmpty())
		{
			throw new RuntimeException("Your stcak is empty");
		}
		return this.stackData.pop();
	}
	//获取最小值
	public int getMIn() {
		if(this.stackMin.isEmpty())
		{
			throw new RuntimeException("Your stcak is empty");
		}
		return this.stackMin.peek();
	}
}
public class GetMInStack2 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		MyStack2 stack2 = new MyStack2();
		int n = sc.nextInt();
		for(int i = 0 ;i<n;i++)
		{
			stack2.push(sc.nextInt());
		}
		int stack = stack2.pop();
        int min = stack2.getMIn();
        System.out.println(stack+" "+ min);
		sc.close();

	}

}