【经典详解】《剑指Offer》之Java实现：定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数（时间复杂度应为O（1））

1、题目描述

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数（时间复杂度应为O（1））

2、算法分析

① 题目要求构造栈的相关函数，然后求使用栈求最小值，可以定义两个栈，一个栈保存当前栈的元素，就是一个正常的栈，记为stackData；另一个栈用于保存入栈元素每一步比较的最小值，这个栈记为stackMin。

② 压栈数据规则（push）：假设当前数据为node，先将其压入stackData，然后判断stackMin栈是否为空；如果为空，将node也压入stackMin中；如果不为空，比较node和stackMin的栈顶元素哪一个更小；如果node元素更小，或者两者相等，则node元素也压入stackMin中；如果stackMin中的栈顶元素更小，则stackMin不压入任何内容。以上情况都不满足的话，将此元素压入stackData中。

③ 弹出数据规则（pop）：先在stackData中弹出栈顶元素，记为value，比较当前value和stackMin栈顶元素哪一个最小值，stackMin中存在的元素是从栈底到栈顶依次逐渐变小的，stackMin栈顶元素既是stackMin的最小值，也是当前stackData栈中元素的最小值，stackMin始终记录着stackData中的最小值。

总而言之，就是stackMin进栈的时候进的是比相邻栈顶元素小的，stackMin出栈也是最小的元素。peek就是返回stackMin的栈顶元素的。stackMin始终记录着stackData中的最小值。

知识补充：

1. Stack.peek()：

peek()函数返回栈顶的元素，但不弹出该栈顶元素。

2. Stack.pop()：

pop()函数返回栈顶的元素，并且将该栈顶元素出栈。

3、算法实现

import java.util.Stack;
/*
  代码分为3部分：实现基本栈的功能：包括 进栈  出栈  获取最小值
*/
public class Solution {
    /*
      定义两个栈，一个栈是存储的是当前栈的元素，另一个栈存储的是保存最小值的元素
    */
    private Stack<Integer> stackData;
    private Stack<Integer> stackMin;
    
    // 构造方法实例化两个栈
    public Solution(){
       this.stackData = new Stack<Integer>();
       this.stackMin = new  Stack<Integer>();
    }
   
    // 入栈:主要判断原栈元素进入stackMin的较小值
    public void push(int node) {
        // 如果保存的最小元素的栈已经是空的，就把结点放进去
        if(this.stackMin.isEmpty()){
           this.stackMin.push(node);
        }else if(node < this.min()){
           this.stackMin.push(node);
        }
        // 要不然 当前进栈的元素是大的元素，放入stackData中
        this.stackData.push(node);
    }
    
    //出栈
    public int pop() {
        if(this.stackData.isEmpty()){
          throw new RuntimeException("Your stack is empty");
        }
        // 出栈
        int value = this.stackData.pop();
        if(value == this.min()){
           this.stackMin.pop();
        }
      return value;
    }
    
    
    public int min() {
        if(this.stackMin.isEmpty()){
           throw new RuntimeException("Your stack is empty");
        }
      // 要不然就返回stackMin的栈顶元素
      return this.stackMin.peek();
    }
}