leetcode算法155.最小栈

Posted 2022-03-01 学无止境小奇

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文章目录

• 一、leetcode算法
• • 1、最小栈
  • • 1.1、题目
    • 1.2、思路
    • 1.3、答案

一、leetcode算法

1、最小栈

1.1、题目

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。

实现 MinStack 类:

MinStack() 初始化堆栈对象。
void push(int val) 将元素val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 getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

输入：
[“MinStack”,“push”,“push”,“push”,“getMin”,“pop”,“top”,“getMin”]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解释：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin(); --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top(); --> 返回 0.
minStack.getMin(); --> 返回 -2.

1.2、思路

思路一：此题我们首先要明白栈的性质，然后我们要设计一个辅助栈，用来存放最小值。
1.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；
2.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；
3.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元素中。

1.3、答案

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 getMin() 
        return minStack.peek();
    

复杂度分析

时间复杂度：对于题目中的所有操作，时间复杂度均为 O(1)。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：O(n)，其中 n 为总操作数。最坏情况下，我们会连续插入 n 个元素，此时两个栈占用的空间为 O(n)。