剑指 Offer 30.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

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.min();   --> 返回 -2.

题解

​ 实现能够得到栈的最小元素min函数，需要遍历栈中所有元素，这一过程复杂度为O(N)，题目要求min函数的复杂度是O(1)，我们可以通过分别定义两栈stk和stk_min来实现，其中stk用来存入push进来的栈元素，stk_min用来存储stk中最小值，stk中的最小元素始终对应着stk_min中的栈顶元素，min函数只需返回stk_min中的栈顶元素即可。

设计该数据结构时我们需要注意以下几点：

• push(x)函数中，在元素x压入stk后，如果stk_min为空则将元素x压入stk_min，如果stk_min不为空，则判断stk_min中当前栈顶元素是否小于元素x，如果小于则返回stk_min中的栈顶元素，反之返回元素x，将当前的值压入stk_min中。
• pop()函数中要将stk和stk_min中对应的最小值元素同时弹出。

class MinStack {
public:
    stack<int> stk, stk_min;

    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {}
    
    void push(int x) {
        stk.push(x);
        if (!stk_min.empty())
        {
            int num = stk_min.top() < x ? stk_min.top():x;
            stk_min.push(num);
        }
        else 
        {
            stk_min.push(x);
        }
    }
    
    void pop() {
        stk.pop();
        stk_min.pop();
    }
    
    int top() {
        return stk.top();
    }
    
    int min() {
        return stk_min.top();
    }
};