包含min函數的棧（java實現）

一、題目描述

定義棧的數據結構，請在該類型中實現一個能夠得到棧中所含最小元素的min函數（時間複雜度應爲O（1））。
注意：保證測試中不會當棧爲空的時候，對棧調用pop()或者min()或者top()方法。

二、問題分析

剛看到這個題的時候不太懂這道題的目的是什麼，定義棧的數據結構，拿Java來說，utils包下不是有Stack棧的定義嗎？再一看是要實現找到棧中最小元素的min函數。這下清楚了，原來是對棧數據結構的改進，自然而然想到只需要定義一個min()函數，然後遍歷完棧找到最小值返回，但是之後看別人的代碼才意識到這道題沒那麼簡單，題目的附加要求是時間複雜度爲O（1）。而遍歷棧時間複雜度就成了O(n)，不符合題目要求。
那就只能犧牲空間換時間了，額外定義一個輔助棧，使得該棧與原來的棧同步壓棧，出棧（之所以同步是要保證出一個棧還能保證該輔助棧有數據）。示意圖如下：

有了輔助棧接下來的工作就簡單了，代碼如下：

代碼：

import java.util.Stack;

public class Solution {

    Stack<Integer> normal = new Stack<Integer>(); // 操作棧
    Stack<Integer> minval = new Stack<Integer>(); // 輔助棧
    public void push(int node) {
        normal.push(node); 	// 操作棧壓入元素
        if(minval.empty()){ 	// 如果輔助棧爲空，則壓入該元素
            minval.push(node);
        }else if(node > minval.peek()){ // 如果該元素大於輔助棧棧頂元素，則壓入棧頂元素即可
            minval.push(minval.peek());
        }else{	// 否則，壓入該元素
            minval.push(node);
        }
    }
    
    public void pop() {
        normal.pop();
        minval.pop();
    }
    
    public int top() {
        return normal.peek();
    }
    
    public int min() { // 輔助棧棧頂元素即爲要求最小元素
        return minval.peek();
    }
}

總結

遇到問題不要急着去寫代碼，寫審題，看清楚條件，然後再想解題思路，最後再寫代碼。