每日一题——包含min函数的栈（双栈法）

包含min函数的栈

题目链接

思路（双栈法）

• 题目要求各个操作的时间复杂度为O(1)，由栈的基本操作可知，入栈push，出栈pop，获取栈顶元素top都可以一步完成，时间复杂度为O(1)，但获取栈中的最小元素min显然不是一步就能做到的，我们最先想到的肯定是遍历整个栈，找到最小元素，但这样时间复杂度就为O(n)了。
• 因此，我们就需要创建一个辅助栈来存取最小值元素，来达到题目要求

具体步骤

• 首先创建一个辅助栈stMin（辅助栈的栈顶元素用来存储原始栈的最小元素），和它的栈顶指针topMin，并初始化topMin为0
• 每次对原始栈进行入栈push操作时，都将入栈元素value和stMin栈顶元素（原始栈的最小元素）进行比较，如果value大于等于stMin都栈顶元素时，则对stMin的栈顶元素重复入栈¹；否则就将value入栈，更新最小值。
• 进行出栈操作pop时，需要同时对原始栈和辅助栈进行pop操作

实现代码

/**
 * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
 *
 * 
 * @param value int整型 
 * @return 无
 */
//原始栈
static int stIn[300];
static int topIn = 0; 
//辅助栈
static int stMin[300];
static int topMin = 0;
void push(int value ) {
    if(value < stMin[topMin - 1] || topMin == 0)  //如果辅助栈为空或入栈元素小于最小值
        stMin[topMin++] = value;    //更新最小值
    else
    {
        stMin[topMin] = stMin[topMin-1];  //重复入栈
        topMin++;
    }
    stIn[topIn++] = value;
}
void pop() {
    topIn--;
    topMin--;
}
int top() {
    return stIn[topIn-1];
}
int min() {
    return stMin[topMin-1];
}

1. 由于栈的元素遵循先进后出原则，如果入栈push的元素value都比stMin的栈顶元素大，却不对stMin的栈顶元素进行重复入栈操作，那么对原始栈和辅助栈同时进行pop操作时，就可能会导致原始栈中的最小元素不等于辅助栈栈顶元素的情况。（读者可自行画图理解）