【leetcode】155. 最小栈( Min Stack )

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题目描述

【leetcode】155. 最小栈( Min Stack )
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。

第一次解答

思路：
弄一个单链表，top永远指向单链表起始
添加元素在单链表头部添加
为了实现常量检索最小值，每个单链表元素额外附带一个元素min
min存储了该元素添加后，此时stack内的最小值

class cMyLink {
public:
    cMyLink *next;
    int val;
    int min_val;
    cMyLink(int x){
        next = nullptr;
        val = x;
    }
private:
    cMyLink(){ }
};

class MinStack {
public:

    cMyLink *p_top;
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {
        p_top = nullptr;
    }
    
    void push(int x) {
        cMyLink *p_top_last = p_top;
        p_top = new cMyLink(x);
        p_top->next = p_top_last;
        
        if(nullptr == p_top_last || x < p_top_last->min_val){
            p_top->min_val = x;
        }
        else {
            p_top->min_val = p_top_last->min_val;
        }
    }
    
    void pop() {
        cMyLink *p_top_next = p_top->next;
        delete p_top;
        p_top = p_top_next;
    }
    
    int top() {
        return p_top->val;
    }
    
    int getMin() {
        return p_top->min_val;
    }
};

结果：

第二次解答

思路：
优化思路1，每个单链表附带一个指针指向当前最小值

// 优化思路1，每个单链表附带一个指针指向当前最小值

class cMyLink {
public:
    cMyLink *next;
    int val;
    cMyLink *p_min_val;
    cMyLink(int x){
        next = nullptr;
        val = x;
    }
private:
    cMyLink(){ }
};

class MinStack {
public:

    cMyLink *p_top;
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {
        p_top = nullptr;
    }
    
    void push(int x) {
        cMyLink *p_top_last = p_top;
        p_top = new cMyLink(x);
        p_top->next = p_top_last;
        
        // 记录最小值
        if(nullptr == p_top_last || x < p_top_last->p_min_val->val){
            p_top->p_min_val = p_top;
        }
        else {
            p_top->p_min_val = p_top_last->p_min_val;
        }
    }
    
    void pop() {
        cMyLink *p_top_next = p_top->next;
        delete p_top;
        p_top = p_top_next;
    }
    
    int top() {
        return p_top->val;
    }
    
    int getMin() {
        return p_top->p_min_val->val;
    }
};

结果：

第三次解答

思路：
看了这里的题解，之前的解答相当于实现了同步的辅助stack
现在写一个不同步的辅助stack
另外，为了简洁，体现异步辅助栈思想，这里用现成的stack

#include <stack>
class MinStack {
public:
    stack<int> data;
    stack<int> helper;//辅助栈

    MinStack() {
    }
    
    void push(int x) {
        data.push(x);

        // 记录最小值，注意x == helper.top()时也要入栈
        if(helper.empty() || x <= helper.top()){
            helper.push(x);
        }
    }
    
    void pop() {
        if(data.top() == helper.top()){
            helper.pop();
        }
        data.pop();

    }
    
    int top() {
        return data.top();
    }
    
    int getMin() {
        return helper.top();
    }
};

结果：

相关/参考链接

使用辅助栈（同步和不同步，Python 代码、Java 代码）