《剑指offer》之“包含min函数的栈”题解

简介: 《剑指offer》之“包含min函数的栈”题解

题目:

https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof/

解题思路:

题目要求实现一个包含min()函数的栈,min()函数的作用是返回栈中的最小值,因此我们可以想到使用一个辅助的数据结构来进行实现

首先我们想到的是一个小根堆或者是一个排序的List,但是题目的要求是时间复杂度为O(1),这就排除了大多数的解决办法了。

想到时间复杂度为O(1),想必大多数同学都会想到用HashMap,但是再看看案例,再删除一个最小值时还要重新寻找最小值,不可能把Map按从小到大排列吧,因此又排除了Map实现。

但是除了Map的时间复杂度为O(1),还有其他的数据结构,比如队列、栈

首先看队列,先进先出,我们不能预知先进的一定是最小的,进而先出的也不一定是最小的,因此排除队列

接下来只剩栈了,后进先出,我们可以决定后进的一定比先进的小,因此我们就能够实现先出的一定是最小的,所以栈合适

综上,我们增加一个辅助的栈用来存储最小值,当判断压入的数据小于min栈的栈顶元素时,压入min栈一份,反之不压入,在弹出数据时进行判断min栈和数据栈的栈顶元素是否相等,相等则全部弹出,反之则只弹出数据栈中的元素。

图解:

压入数据:

弹出数据:

代码:

算法:

/**
 * @desc: 包含min函数的栈
 * @author: YanMingXin
 * @create: 2021/8/26-15:48
 **/
public class MinStack {
    private Stack<Integer> stack;
    private Stack<Integer> stack1;
    /**
     * initialize your data structure here.
     */
    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        stack1=new Stack<>();
    }
    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if (stack1.empty() || stack1.peek() >= x) {
            stack1.add(x);
        }
    }
    public void pop() {
        if (stack.pop().equals(stack1.peek())) {
            stack1.pop();
        }
    }
    public int top() {
        return stack.peek();
    }
    public int min() {
        return stack1.peek();
    }
}

测试:

public static void main(String[] args) {
    MinStack minStack = new MinStack();
    minStack.push(-2);
    minStack.push(0);
    minStack.push(-2);
    minStack.push(-3);
    //--> 返回 -3.
    System.out.println(minStack.min());
    minStack.pop();
    //  --> 返回 0.
    System.out.println(minStack.top());
    //--> 返回 -2.
    System.out.println(minStack.min());
}

over~

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