Min Stack -- LeetCode

原题链接: https://oj.leetcode.com/problems/min-stack/
这道题是关于栈的题目,实现一个栈的基本功能,外加一个获得最小元素的操作。

正常情况下top。pop和push操作都是常量时间的,而主要问题就在于这个getMin上面,假设遍历一遍去找最小值,那么getMin操作就是O(n)的,既然出出来了这道题就肯定不是这么简单的哈。比較easy想到就是要追溯这个最小值。在push的时候维护最小值,可是假设pop出最小值的时候该怎样处理呢,怎样获得第二小的值呢?假设要去寻找又不是常量时间了。

解决的方案是再维护一个栈,我们称为最小栈,假设遇到更小的值则插入最小栈。否则就不须要插入最小栈(注意这里正常栈是怎么都要插进去的)。

这里的正确性在于。假设后来得到的值是大于当前最小栈顶的值的,那么接下来pop都会先出去,而最小栈顶的值会一直在,而当pop到最小栈顶的值时,一起出去后接下来第二小的就在pop之后最小栈的顶端了。如此push时最多插入两个栈一个元素,是O(1)。top是取正常栈顶,自然是O(1)。而pop时也是最多抛出两个栈的栈顶元素,O(1)。最后getMin仅仅须要peek最小栈顶栈顶就可以。所以仍是O(1)。实现了全部操作的常量操作。空间复杂度是O(n),最小栈的大小。代码例如以下:

class MinStack {
    ArrayList<Integer> stack = new ArrayList<Integer>();
    ArrayList<Integer> minStack = new ArrayList<Integer>();
    public void push(int x) {
        stack.add(x);
        if(minStack.isEmpty() || minStack.get(minStack.size()-1)>=x)
        {
            minStack.add(x);
        }
    }

    public void pop() {
        if(stack.isEmpty())
        {
            return;
        }
        int elem = stack.remove(stack.size()-1);
        if(!minStack.isEmpty() && elem == minStack.get(minStack.size()-1))
        {
            minStack.remove(minStack.size()-1);
        }
    }

    public int top() {
        if(!stack.isEmpty())
            return stack.get(stack.size()-1);
        return 0;
    }

    public int getMin() {
        if(!minStack.isEmpty())
            return minStack.get(minStack.size()-1);
        return 0;
    }
}

这道题在理清思路之后代码还是比較简单的。这里用ArrayList来实现栈,当然也能够用链表,只是对于时间复杂度要求比較高,所以重点是想出维护最小栈顶做法。属于比較考察站的性质的题目,是非常不错的面试题目,在面经中也常常出现。
posted @ 2017-08-21 08:23  cxchanpin  阅读(341)  评论(0编辑  收藏  举报