C++最小栈

Posted 2021-08-31 久病成良医

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。

push(x) —— 将元素 x 推入栈中。
pop() —— 删除栈顶的元素。
top() —— 获取栈顶元素。
getMin() —— 检索栈中的最小元素。

示例:
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.

思路

C++支持的栈（原生栈），可以实现 push、pop、top(peek)， 但是要获取最小元素， 一种方法是通过暴力搜索，从头到尾遍历整个，那么时间复杂度是 O(n)，不是在常数级获取最小值， 不符合题目的要求。

我们可以设置两个栈，一个数据栈 datastack，用于存放需要存放的数据，一个记录最小值的栈 sortedstack。

每次 push 操作之后， 保存当前 push 元素之后数据栈中的最小值， 因为从第一次 push 到之后的每次 push 操作，我们知道每次 push 的值，也很容易知道当前的栈中的最小值。

```cpp
class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    //创建两个栈
    stack<int> datastack; //数据栈
    stack<int> sortedstack; //有序栈，栈底最大，栈顶最小，有<=栈顶的元素才push

    MinStack() {

    }
    
    void push(int val) {
        datastack.push(val); //将值push到数据栈

        //有序栈
        //当有序栈为空 或 值小于等于有序栈的栈顶 就push
        if(sortedstack.empty()||val<=sortedstack.top()) //sortedstack==sortedstack.empty() 错误
            sortedstack.push(val);
    }
    
    void pop() {
        if(datastack.top()==sortedstack.top())  //数据栈的栈顶 和 有序栈的栈顶 相同， 有序栈出栈
            sortedstack.pop();
        datastack.pop();  //数据栈一直在出栈
    }         
    
    int top() {
        return datastack.top();
    }
    
    int getMin() {
        return sortedstack.top();
    }
};

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack* obj = new MinStack();
 * obj->push(val);
 * obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * int param_4 = obj->getMin();
 */