栈和队列——020包含min函数的栈

1,问题描述

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))。

2,解题思路

em。。。。我觉得这道题的难点是题意理解上,只要把问题理解了,那解题思路还是较简单的。

这道题是让我们设计一个栈结构(此时的Solution类就是我们要设计的栈对象,最后牛客系统测试的时候也是将Solution当作一个栈对象来操作),这个栈除了包含常用的“弹出”、“查看”、“压入”操作,还要求包含一个能够让我们随时查看栈最小元素的min函数,并且时间复杂度为O(1)。

ok,题意理解了,那解题思路就简单了。首先题目要求时间复杂度是O(1),并且隐含条件是,我们调用min()函数时不能改变栈中元素的顺序,所以我们考虑使用辅助栈。

一共需要两个栈,其中一个是存放数据的(我们命名为数据栈,用stData表示),另一个是存放当前数据栈最小元素的(我们命名为最小栈,用stMin表示)。那么怎么才能随时获取到栈的最小元素呢?

答案如下:只需要在push操作的时候做些手脚就行。新来一个元素node,首先将该元素push进数据栈中,然后判断该元素是否小于等于最小栈的栈顶元素,如果满足小于等于,则最小栈push该元素,否则最小栈push最小栈的栈顶元素。这样操作下来,不管如何push,如何pop,数据栈和最小栈的元素总是相等的,而且最小栈的栈顶元素就是当前数据栈中最小的元素。

看源码更简单易懂,这里给出牛客网的一个测试用例:

3,源码

import java.util.Stack;

public class Solution {
    Stack<Integer> stData = new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> stMin = new Stack<Integer>();

    public void push(int node) {
        stData.push(node);
        if(!stMin.isEmpty()) {
            if(node<=stMin.peek()) {
                stMin.push(node);
            }else {
                stMin.push(stMin.peek());
            }
        }else {
            stMin.push(node);
        }
    }

    public void pop() {
        stData.pop();
        stMin.pop();
    }

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

    public int min() {
        return stMin.peek();
    }
}

 

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