最小栈（leetcode 155）
Posted 恋喵大鲤鱼
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了最小栈（leetcode 155）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章目录
1.问题描述
设计一个支持 push，pop，top 和 min 操作的栈，min 为获取栈中的最小元素，要求 push、pop、top 和 min 都是 O(1) 时间复杂度。
实现 MinStack 类:
- MinStack() 初始化堆栈对象。
- void push(int v) 将元素 v 推入堆栈。
- void pop() 删除堆栈顶部的元素。
- int top() 获取堆栈顶部的元素。
- int min() 获取堆栈中的最小元素。
2.难度等级
medium。
3.热门指数
★★★★☆
出题公司：腾讯、虾皮。
4.解题思路
因为要在常数时间内检索到最小元素，我们可以利用空间换时间的思想，使用辅助栈来记录最小元素。
按照上面的思路，我们只需要设计一个数据结构，使得每个元素 a 与其相应的最小值 m 时刻保持一一对应。因此我们可以使用一个辅助栈，与元素栈同步插入与删除，用于存储与每个元素对应的最小值。
当一个元素要入栈时，我们取当前辅助栈的栈顶存储的最小值，与当前元素比较得出最小值，将这个最小值插入辅助栈中；
当一个元素要出栈时，我们把辅助栈的栈顶元素也一并弹出；
在任意一个时刻，栈内元素的最小值就存储在辅助栈的栈顶。
复杂度分析：
时间复杂度：因为栈的插入、删除与读取操作都是 O(1)，我们定义的每个操作最多调用栈操作两次。
空间复杂度：如果栈中的元素为 n，那么辅助栈空间也为 n，所以空间复杂度为 O(n)。
5.实现示例
5.1 C++
#include <limits.h>
#include <stack>
class MinStack
stack<int> x_stack;
stack<int> min_stack;
public:
MinStack()
min_stack.push(INT_MAX);
void push(int x)
x_stack.push(x);
min_stack.push(std::min(min_stack.top(), x));
void pop()
x_stack.pop();
min_stack.pop();
int top()
return x_stack.top();
int min()
return min_stack.top();
;
5.2 Golang
import "math"
type MinStack struct
stack []int
minStack []int
func Constructor() MinStack
return MinStack
stack: []int,
minStack: []intmath.MaxInt64,
func (this *MinStack) Push(x int)
this.stack = append(this.stack, x)
top := this.minStack[len(this.minStack)-1]
this.minStack = append(this.minStack, min(x, top))
func (this *MinStack) Pop()
this.stack = this.stack[:len(this.stack)-1]
this.minStack = this.minStack[:len(this.minStack)-1]
func (this *MinStack) Top() int
return this.stack[len(this.stack)-1]
func (this *MinStack) Min() int
return this.minStack[len(this.minStack)-1]
func min(x, y int) int
if x < y
return x
return y
5.3 Java
class MinStack
Deque<Integer> xStack;
Deque<Integer> minStack;
public MinStack()
xStack = new LinkedList<Integer>();
minStack = new LinkedList<Integer>();
minStack.push(Integer.MAX_VALUE);
public void push(int x)
xStack.push(x);
minStack.push(Math.min(minStack.peek(), x));
public void pop()
xStack.pop();
minStack.pop();
public int top()
return xStack.peek();
public int min()
return minStack.peek();
参考文献
以上是关于最小栈（leetcode 155）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章