LeetCode 155. Min Stack
设计一个栈,支持如下操作,这些操作的算法复杂度需要是常数级,O(1)
1.push(x) : 将元素x压入栈中
2.pop() : 弹出(移除)栈顶元素
3.top() : 返回栈顶元素
4.getMin() : 返回栈内最小元素
class MinStack{
public:
MinStack(){
}//构造函数
void push(int x){
}//将元素x压入栈
void pop(){
}//将栈顶元素弹出
int top(){
}//返回栈顶元素
int getMin(){
}//返回站内最小元素
}
数据使用普通的栈data_stack存储,另外设置一个变量MIN,记录入栈过程中遇到的最小值,各项操作时有如下算法: 1.push(x) : 将元素x压入栈中,若x小于MIN,则更新变量MIN = x。
2.pop() : 弹出(移除)data_stack栈顶元素。
3.top() : 返回data_stack栈顶元素。
4.getMin() : 返回变量MIN。
分析
1.个变量MIN无法完成记录栈中所有状态的最小值,例如当栈进行pop操作的时候,数据栈更新了,也需要更新MIN变量的,但此时并未记录栈中第二小的元素,故没办法更新MIN变量。
2.栈的每个状态,都需要有一个变量记录最小值,每个状态即指无论对栈进行了push或pop操作, 该时刻的栈的最小值是被记录的。
3.在push或pop时,不能对数据进行排序,因为排序的复杂度不是O(1)。
算法设计
设置两个栈,数据栈data_stack与最小值栈min_stack,这两个栈对于添加元素push与弹出栈顶元素pop都是同步进行的:
1.push(x) : 将元素x直接压入数据栈data_stack中,若x小于最小值栈栈顶,则将x压入最小值栈中, 否则将最小值栈栈顶压入最小值栈。
2.pop() : 同时弹出(移除)数据栈栈顶与最小值栈顶元素。
3.top() : 返回数据栈data_stack栈顶元素。
4.getMin() : 返回最小值栈min_stack栈顶元素
class MinStack{
public:
MinStack(){
}
void push(int x){
_data.push(x);//将数据压入数据栈
if(_min.empty()){
_min.push(x);
}
else{
if(x>_min.top()){
x = _min.top();
}
_min.push(x);
}
}//比较当前数据与最小值栈栈顶数据大小,选择较小的压入最小值栈
void pop(){
_data.pop();
_min.pop();
}
int top(){
return _data.top();
}
int getMin(){
return _min.top();
}
private:
std::stack<int> _data;//
std::stack<int> _min;//
};