LeetCode 0155. 最小栈

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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LeetCode 0155. 最小栈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

【LetMeFly】155.最小栈

力扣题目链接:https://leetcode.cn/problems/min-stack/

设计一个支持 pushpoptop 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.

 

提示:

  • -231 <= val <= 231 - 1
  • poptopgetMin 操作总是在 非空栈 上调用
  • pushpoptop, and getMin最多被调用 3 * 104 次

方法一:map

入栈时,真正入栈的同时,用哈希表将入栈的数字累加。

例如,C++中map<int, int>默认是有序存放的,因此map<int, int>.begin()->first就是栈中元素的最小值

出栈时,真正出栈的同时,哈希表中该出栈元素的个数减 1 1 1。如果减一之后出现次数为 0 0 0,就删除掉哈希表中这一键值对。

  • 时间复杂度 O ( n log ⁡ n ) O(n\\log n) O(nlogn),其中 n n n是操作次数。这种方法严格上不能被称为“常数时间内”。
  • 空间复杂度 O ( n ) O(n) O(n)

AC代码

C++

class MinStack 
private:
    map<int, int> ma;
    stack<int> st;
public:
    MinStack() 

    
    
    void push(int val) 
        st.push(val);
        ma[val]++;
    
    
    void pop() 
        int val = st.top();
        st.pop();
        ma[val]--;
        if (!ma[val]) 
            ma.erase(val);
        
    
    
    int top() 
        return st.top();
    
    
    int getMin() 
        return ma.begin()->first;
    
;

方法二:辅助栈

出栈的顺序是由入栈决定的。

我们可以额外开辟一个“辅助栈”,每次有元素入栈,辅助栈中入栈当前栈中的最小元素( m i n 辅助栈 . t o p ( ) , t h i s V a l min\\辅助栈.top(), thisVal\\ min辅助栈.top(),thisVal

例如当前栈中元素为-1 -2 3(最小元素为 − 2 -2 2),现在如果新入栈一个元素 6 6 6,那么你最小元素还是 − 2 -2 2,就将 − 2 -2 2压入辅助栈;如果现在入栈一个元素 − 8 -8 8,那么最小元素就应该为 − 8 -8 8,就往辅助栈中压入 − 8 -8 8

原始栈:

|    |   |    |
| -1 |   | -2 |
| -2 |   | -2 |
|  3 |   |  3 |
+----+   +----+
  栈      辅助栈
  • 如果入栈 6 6 6
    |  6 |   | -2 |
    | -1 |   | -2 |
    | -2 |   | -2 |
    |  3 |   |  3 |
    +----+   +----+
      栈      辅助栈
    
  • 如果入栈 − 8 -8 8
    | -8 |   | -8 |
    | -1 |   | -2 |
    | -2 |   | -2 |
    |  3 |   |  3 |
    +----+   +----+
      栈      辅助栈
    

为了方便,可以在初始化时往辅助栈中放入元素INT_MAX以防止辅助栈.top()越界

  • 时间复杂度 O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n是操作次数
  • 空间复杂度 O ( n ) O(n) O(n)

AC代码

C++

class MinStack 
private:
    stack<int> realStack;
    stack<int> minStack;
public:
    MinStack() 
        minStack.push(INT_MAX);
    
    
    void push(int val) 
        realStack.push(val);
        minStack.push(min(val, minStack.top()));
    
    
    void pop() 
        realStack.pop();
        minStack.pop();
    
    
    int top() 
        return realStack.top();
    
    
    int getMin() 
        return minStack.top();
    
;

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Tisfy:https://letmefly.blog.csdn.net/article/details/126144246

以上是关于LeetCode 0155. 最小栈的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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

LeetCode-155-最小栈

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栈最小栈(LeetCode155)

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LeetCode 155 最小栈