LeetCode题解：最小栈的实现

最小栈

力扣题：155. 最小栈
题目：

实现一个栈，该栈带有出栈(pop)、入栈(push)、取最小元素(getMin)三个方法。要保证这3个方法的时间复杂度都是O(1)

解法：

设原有的栈叫做栈A，此时创建一个额外的栈B，用于辅助原栈A。
当第一个元素进入栈A的时候，让新元素的下标进入栈B。这个唯一的元素是栈A的当前最小值。（考虑到栈中元素可能不是类对象，所以B栈存储的是A栈元素的下标）
每当新元素进入栈A时，比较新元素和栈A当前最小值的大小，如果小于栈A当前最小值，则让新元素的下标进入栈B，此时栈B的栈顶元素就是栈A当前最小值的下标。
每当栈A有元素出栈时，如果出栈元素是栈A当前最小值，则让栈B的栈顶元素也出栈。此时栈B余下的栈顶元素所指向的，是栈A当中原本第二小的元素，代替刚才的出栈元素成为了栈A的当前最小值。（备胎转正）
当调用getMin方法的时候，直接返回栈B的栈顶所指向的栈A对应元素即可。

package some_problem;/**
 * Copyright (C), 2019-2020
 * author  candy_chen
 * date   2020/7/17 21:03
 * version 1.0
 * Description: 最小栈的实现
 */

import java.util.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。
 *  
 */
public class minStack {
    
    
    private Stack<Integer> mainStack = new Stack<Integer>();
    private Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>();

    /**
     * 入栈操作
     * @param element 入栈元素
     */
    public void push(int element){
    
    
        mainStack.push(element);
        //如果辅助栈位空，或者新元素小于或等于辅助栈栈顶，则将新元素压入辅助栈
        if (minStack.empty() || element <= minStack.peek()){
    
    
            minStack.push(element);
        }
    }

    /**
     * 出栈操作
     * @return
     */

    public Integer pop(){
    
    
        //如果出栈元素和辅助栈栈顶元素值相等，辅助栈出栈
        if (mainStack.peek().equals(minStack.peek())){
    
    
            minStack.pop();
        }
        return mainStack.pop();
    }
    /**
     * 获取栈的最小元素
     */
    public int getMin() throws Exception {
    
    
        if (mainStack.empty()){
    
    
            throw new Exception("栈是空的");
        }
        return minStack.peek();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        some_problem.minStack stack = new minStack();
        stack.push(4);
        stack.push(9);
        stack.push(7);
        stack.push(3);
        stack.push(8);
        stack.push(5);
        System.out.println(stack.getMin());
        stack.pop();
        stack.pop();
        stack.pop();
        System.out.println(stack.getMin());
    }
}

参考：带有测试代码的最小栈实现
扩展题目：

实现一个队列，带有出队（deQueue），入队（enQueue），取最小元素（getMin）三个方法。要保证这三个方法的时间复杂度都是O（1）。

说明：作者根据网络资料进行搜索学习，理解整理若有侵权联系作者
该知识点参考《漫画算法》中的知识点

LeetCode题解：最小栈的实现

最小栈

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