41. 包含min函数的栈
题目描述
设计一个支持push,pop,top等操作并且可以在O(1)时间内检索出最小元素的堆栈。
- push(x)–将元素x插入栈中
- pop()–移除栈顶元素
- top()–得到栈顶元素
- getMin()–得到栈中最小元素
数据范围
操作命令总数 [0,100]。
样例
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-1);
minStack.push(3);
minStack.push(-4);
minStack.getMin(); --> Returns -4.
minStack.pop();
minStack.top(); --> Returns 3.
minStack.getMin(); --> Returns -1.
算法1 单调栈作为辅助栈
算法流程
数据栈+单调栈(返回最小值)
单调栈的维护
栈压数x,若x<=单调栈顶,则同时压入单调栈,否则不压入
栈弹出x,若x=单调栈顶,则同时弹出单调栈顶
单调栈从下到上:大–>小
时间复杂度 $O(1)$
四种操作都只有常数次入栈操作
C++ 代码
感觉有些边界问题还是没有考虑到,但是貌似问题不大
class MinStack {
public:
/** initialize your data structure here. */
stack<int> stackValue;
stack<int> stackMin;
MinStack() {
}
void push(int x) {
stackValue.push(x);
//这里必须等于,否则多个最小值会导致最小栈顶被提前弹出
//空的时候直接压入
if(stackMin.empty() || stackMin.top() >= x)
stackMin.push(x);
}
void pop() { //顺序不能换
if(stackValue.empty()) return; //处理栈为空的情况
if(stackMin.top() == stackValue.top()) stackMin.pop();
stackValue.pop();
}
int top() {
//可能需要考虑栈空的情况
return stackValue.top();
}
int getMin() {
//可能需要考虑栈空的情况
return stackMin.top();
}
};
/**
* 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();
*/