LeetCode-155. 最小栈(java)

Posted 2022-06-30 bug菌¹

 一、前言：

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二、题目描述：

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。

具体请看如下示例：

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.

提示： 

•  -2^31 <= val <= 2^31 - 1 
• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用
•  push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * 10^4 次 

题目来源： LeetCode官网
题目难度：⭐⭐

三、思路分析：

分析题意，如果对栈的先进后出特点有所了解，这题应该也不难。

这题最好的方式就是借用一个辅助栈minStack，用于存获取stack中的最小值。

算法流程：

push()方法： 

       每当push()新值进来时，如果 <= minStack 栈顶值，则一起push()到minStack，即更新了栈顶最小值；

pop()方法： 

       判断将pop()出去的元素值是否是minStack栈顶元素值（即最小值），如果是则将minStack栈顶元素一起pop()，这样可以保证minStack栈顶元素始终是stack中的最小值。

getMin()方法： 

       返回minStack栈顶即可。 

minStack作用分析： 

       minStack等价于遍历stack所有元素，把升序的数字都删除掉，留下一个从栈底到栈顶降序的栈。 
       相当于给stack中的降序元素做了标记，每当pop()这些降序元素，minStack会将相应的栈顶元素pop()出去，保证其栈顶元素始终是stack中的最小元素。

动画演示：

 四、算法实现：

AC代码

具体算法代码实现如下：

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();
    

五、总结：

leetcode提交运行结果截图如下：

 复杂度分析：

• 时间复杂度： O(1)。压栈，出栈，获取最小值的时间复杂度都为 O(1) 。
• 空间复杂度：O(n)。含 n 个元素辅助栈占用线性大小的额外空间。

       这题思路总结就两点，一是用一个栈xStack来保存数据，二是用一个栈minStack来保存栈中最小值。啪的一下，完事儿，不知道小伙伴们有没有领悟其题的奥妙。

       再者，解题道路千万条，欢迎小伙伴们脑洞大开，如果你们有啥更好的想法或者思路，欢迎评论区告诉我哦，大家一起互相借鉴互相学习，方能成长的更快。

       好啦，以上就是本期的所有内容啦，咱们下期见咯。

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七、文末：

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最后送大家两句话，与诸君共勉！

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🍀你能从现在开始改变，也可以一成不变，这件事，没有规矩可言，你可以活出最精彩的自己。

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