包含min函数的栈
定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中,调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
示例:
1 MinStack minStack = new MinStack(); 2 minStack.push(-2); 3 minStack.push(0); 4 minStack.push(-3); 5 minStack.min(); --> 返回 -3. 6 minStack.pop(); 7 minStack.top(); --> 返回 0. 8 minStack.min(); --> 返回 -2.
解题思路:
普通栈的 push() 和 pop() 函数的复杂度为 O(1) ;而获取栈最小值 min() 函数需要遍历整个栈,复杂度为 O(N) 。
本题难点: 将 min() 函数复杂度降为 O(1) ,可通过建立辅助栈实现;
数据栈 A : 栈 A 用于存储所有元素,保证入栈 push() 函数、出栈 pop() 函数、获取栈顶 top() 函数的正常逻辑。
辅助栈 B : 栈 B 中存储栈 A 中所有 非严格降序 的元素,则栈 A 中的最小元素始终对应栈 B 的栈顶元素,即 min() 函数只需返回栈 B 的栈顶元素即可。
因此,只需设法维护好 栈 B 的元素,使其保持非严格降序,即可实现 min() 函数的 O(1) 复杂度。

函数设计:
push(x) 函数: 重点为保持栈 B 的元素是 非严格降序 的。
将 x 压入栈A (即 A.add(x) );
若 ① 栈 B 为空 或 ② x 小于等于 栈 B 的栈顶元素,则将 x 压入栈 B (即 B.add(x) )。
pop() 函数: 重点为保持栈 A, B 的 元素一致性 。
执行栈 A 出栈(即 A.pop() ),将出栈元素记为 y ;
若 y 等于栈 B 的栈顶元素,则执行栈 B 出栈(即 B.pop() )。
top() 函数: 直接返回栈 A 的栈顶元素即可,即返回 A.peek() 。
min() 函数: 直接返回栈 B 的栈顶元素即可,即返回 B.peek() 。
1 /*包含min函数的栈*/ 2 Stack<Integer> A, B; 3 4 public MinStack() { 5 A = new Stack<>(); 6 B = new Stack<>(); 7 } 8 9 public void push(int x) { 10 A.add(x); 11 if (B.isEmpty() || B.peek() >= x) { 12 B.add(x); 13 } 14 } 15 16 public void pop() { 17 Integer index = A.pop(); 18 if (index.equals(B.peek())) { 19 B.pop(); 20 } 21 } 22 23 public int top() { 24 return A.peek(); 25 } 26 27 public int min() { 28 return B.peek(); 29 }

浙公网安备 33010602011771号