栈最小栈（LeetCode155）

Posted 2021-09-24 AI 菌

一、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。

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。

来源：力扣（LeetCode）
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二、解析

对于栈结构来说，具有天然的先进后出的性质。即如果一个元素 a 在入栈时，栈里有其它的元素 b, c, d，那么无论这个栈在之后经历了什么操作，只要 a 在栈中，b, c, d 就一定在栈中，因为在 a 被弹出之前，b, c, d 不会被弹出。

因此我们无法直接获取栈中的最小元素，要实现getMin()，就必须新建一个栈min_stack，将最小值存起来。这样我们就能直接通过top()来获取原栈的最小值。

对于其他的基本要求，比如push、pop、top都很简单，只需要在原栈上进行相应的操作即可。

三、实现

根据以上的分析，采用C++实现如下：

/**
 * 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();
 */

class MinStack {
    stack<int> mystack;
    stack<int> min_stack;
public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {
        min_stack.push(INT_MAX);
    }
    
    void push(int val) {
        mystack.push(val);
        min_stack.push(min(min_stack.top(), val));
    }
    
    void pop() {
        mystack.pop();
        min_stack.pop();
    }
    
    int top() {
        return mystack.top();
    }
    
    int getMin() {
        return min_stack.top();
    }
};