Leetcode刷題Java155. 最小棧

設計一個支持 push ，pop ，top 操作，並能在常數時間內檢索到最小元素的棧。

push(x) —— 將元素 x 推入棧中。
pop() —— 刪除棧頂的元素。
top() —— 獲取棧頂元素。
getMin() —— 檢索棧中的最小元素。

示例:

輸入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

輸出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解釋：
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：

pop、top 和 getMin 操作總是在 非空棧 上調用。

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/min-stack
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        方法一：兩個棧
        一個棧保存正常的入棧出棧值，一個棧保存當前所有元素的最小值
        最小棧的具體操作流程如下：
        1.將第一個元素入棧
        2.添加的元素小於等於棧頂元素，則入棧；否則，不作處理
        3.出棧的元素等於棧頂元素，則出棧，否則不作處理

class MinStack {
        /**
         * initialize your data structure here.
         */
        private Stack<Integer> stack;
        private Stack<Integer> minStack;

        public MinStack() {
            stack = new Stack<>();
            minStack = new Stack<>();
        }

        public void push(int x) {
            stack.push(x);
            //minStack爲空添加元素，否則判斷棧頂元素與新添加元素值大小
            if (!minStack.isEmpty()) {
                if (x <= minStack.peek()) {
                    minStack.push(x);
                }
            } else {
                minStack.push(x);
            }
        }

        public void pop() {
            int x = stack.pop();
            int peek = minStack.peek();
            if (x == peek) {
                minStack.pop();
            }
        }

        //使用peek，不出棧
        public int top() {
            return stack.peek();
        }

        public int getMin() {
            return minStack.peek();
        }
    }

方法二：只使用一個棧，定義變量min保存最小值
存在問題：
1.假設棧中最小元素爲min，新添加元素爲x，小於min，將min更新爲x，但是之前的最小值min則丟失了
解決方法：如果新添加元素x小於min，先將min壓棧，將x賦值min，再將最小值x壓棧
2.如果出棧元素爲最小值，該如何？
解決方法：先將最小值出棧，再出棧一次，將最小值賦值。

class MinStack {
        /** initialize your data structure here. */
        int min = Integer.MAX_VALUE;;
        Stack<Integer> stack;

        public MinStack() {
            stack = new Stack<>();
        }

        public void push(int x) {
            //判斷新添加元素與min值大小
            if (x <= min) {
                stack.push(min);
                min = x;
            }
            stack.push(x);
        }

        public void pop() {
            //使用stack.pop()先出棧，判斷出棧元素爲最小值，需要再出棧一次
            if (stack.pop() == min) {
                min = stack.pop();
            }
        }

        public int top() {
            return stack.peek();
        }

        public int getMin() {
            return min;
        }
    }