剑指offer系列——20.包含min函数的栈

Posted 2020-11-25 xym4869

Q：定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数（时间复杂度应为O（1））。
T：
看到这个问题, 我们最开始可能会想, 添加一个成员变量用于保存最小元素, 每次压栈时如果压栈元素比当前最小元素更小, 就更新最小元素.
但是这样会有一个问题, 如果最小元素被弹出了呢, 如何获得下一个最小元素呢? 分析到这里可以发现, 仅仅添加一个成员变量存放最小元素是不够的, 我们需要在最小元素弹出后还能得到次小元素, 次小的弹出后, 还要能得到次次小的.
因此, 用另一个栈来保存这些元素是再合适不过的了. 我们叫它最小元素栈.
每次压栈操作时, 如果压栈元素比当前最小元素更小, 就把这个元素压入最小元素栈, 原本的最小元素就成了次小元素. 同理, 弹栈时, 如果弹出的元素和最小元素栈的栈顶元素相等, 就把最小元素的栈顶弹出.
A：

private:
    stack<int> s1;
    stack<int> s2;
public:
    void push(int value) {
        s1.push(value);
        if (s2.empty() || value <= s2.top()) //注意这里是<=而不能是<，如果出现多个相同的最小数，保证在pop时的正确。
            s2.push(value);
    }
    
    void pop() {
        if (s1.empty() && s2.empty())
            return;
        s1.pop();
        if (s1.top() == s2.top())
            s2.pop();
    }

    int top() {
        return s1.top();
    }

    int min() {
        return s2.top();
    }