155.最小栈[easy]

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题目描述

设计一个支持 push，pop，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

• push(x) – 将元素 x 推入栈中。
• pop() – 删除栈顶的元素。
• top() – 获取栈顶元素。
• getMin() – 检索栈中的最小元素。

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.

解题方法

1.使用一个栈

1. push(x)：a.push(x)

2. pop()：a.pop()

3. top()：return a.top()

4. getMin()：设置一个 i 用于记录最小值，循环把栈中的元素弹栈然后加入到数组中，然后再循环把数组末尾的元素压入栈中，恢复栈原来的顺序。

5. 此方法在测试用例数据比较小的时候通过，在数据量大的时候超出了时间限制。此方法适用于数据量比较小的情况。

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    MinStack() {
        
    }
    
    void push(int x) {
        a.push(x);
    }
    
    void pop() {
        a.pop();
    }
    
    int top() {
        return a.top();
    }
    
    int getMin() {
        int i = a.top();
        while(a.size() > 0) {   
            int c = a.top();
            if (c < i) i = c;
            a.pop();
            b.push_back(c);
        }
        
        while(b.size() > 0) {
            a.push(b.back());
            b.pop_back();
        }
            
        return i;
    }
    stack<int> a;
    vector<int> b;
};

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack* obj = new MinStack();
 * obj->push(x);
 * obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * int param_4 = obj->getMin();
 */

2.使用两个栈

栈 data 用来存储所有元素，栈 minStack 用来存储每次压栈时的最小值。

1. push(x)：data.push(x)，如果 minStack 为空，则说明是第一次压栈，需要将 x 也压入 minStack 中。如果 minStack 不为空，则将 x 与 minStack 栈顶元素比较，如果 x 较小也将 x 压入 minStack 中。这样，最小元素始终为 minStack 的栈顶元素。

2. pop()：如果 data.top() == minStack.top()，则说明最小元素将要弹栈，此时最小元素需要更新，于是将 minStack 的栈顶元素弹栈。

3. top()：return data.top()

4. getMin()：return minStack.top()

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