[LeetCode]Min Stack

Question
Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

• push(x) – Push element x onto stack.
• pop() – Removes the element on top of the stack.
• top() – Get the top element.
• getMin() – Retrieve the minimum element in the stack.

Example:

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin(); –> Returns -3.
minStack.pop();
minStack.top(); –> Returns 0.
minStack.getMin(); –> Returns -2.

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本题难度Easy。

双栈法

【复杂度】
时间 O(N) 空间 O(N)

【思路】
暴力的方法是遍历一遍栈得出最小值，这样不用多余的空间。但如果我们能使用空间来记录到目前为之最小的数呢？我们只要记录一个最小数的顺序，和栈的操作顺序对应起来就可以在任何时候做到O(1)获取最小值了。因为这个最小值的顺序也是先进后出，我们同样用一个栈来记录。这样主栈在push时，如果该值小于等于副栈顶，就也push进副栈中。当主栈pop时，如果pop出的元素是副栈栈顶的话，副栈也要pop。

【注意】

1. 判断是否加入副栈时，等于的情况也要加入，因为可能有多个重复的最小值，我们也需要多次抛出这些重复的最小值
2. 当栈为空时，peek会抛出异常，这里要和面试官沟通好如何处理栈为空的情况

【代码】

public class MinStack {
    private Stack<Integer> stack=new Stack<>();
    private Stack<Integer> min=new Stack<>();
    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {

    }

    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if(min.isEmpty()||x<=min.peek())min.push(x);
    }

    public void pop() {
        int x=stack.pop();
        if(!min.isEmpty()&&x==min.peek())min.pop();

    }

    public int top() {
        if(!stack.isEmpty())return stack.peek();
        else                return 0;
    }

    public int getMin() {
        if(!min.isEmpty())return min.peek();
        else              return 0;
    }
}

参考

​​[Leetcode] Min Stack 最小栈​​