LeetCode最小棧 (最詳細的解法!!!)

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:

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.

**解題思路1:**要在常數時間檢索到最小元素,一個棧是不可以的,需要兩個棧,一個用於實現除了檢索最小元素以外的功能,一個用於檢索最小元素。代碼很簡單,直接根據代碼來體現思路吧。

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {}
    
    void push(int x) {
        s1.push(x);
        if (s2.empty() || x <= s2.top()) 
            s2.push(x);
    }
    
    void pop() {
        if (s1.top() == s2.top()) 
            s2.pop();
        s1.pop();
    }
    
    int top() {
        return s1.top();
    }
    
    int getMin() {
        return s2.top();
    }
    
private:
    stack<int> s1, s2;
};


解題思路2:可以用一個棧實現,加一個變量存儲當前的最小值,每次push時,如果新push進來的元素比當前的最小值還要小,將當前的最小值與要push的數據一起push(一共push兩次),再修改最小值;pop時,如果正好pop出最小的元素,那麼下一個最小的元素一定就在棧頂,賦值後再pop出去(pop兩次)。

代碼如下:

    MinStack() {
        min_val = INT_MAX;
    }
    
    void push(int x) {
        if (x <= min_val) {
            st.push(min_val);
            min_val = x;
        }
        st.push(x);
    }
    
    void pop() {
        int t = st.top();
        st.pop();
        if (t == min_val) {
            min_val = st.top(); 
            st.pop();
        }
    }
    
    int top() {
        return st.top();
    }
    
    int getMin() {
        return min_val;
    }
private:
    int min_val;
    stack<int> st;
};
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