1.设计一个有getMin功能的栈

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实现一个特殊的栈，在实现栈的基本功能的基础上，在实现返回栈中最小元素的操作。

要求：

1. pop、push、getMin操作的时间复杂度都是O(1)
2. 设计的栈类型可以使用现成的栈结构

解题：

package chapter01_stackandqueue;

import java.util.Stack;

/**
 * 
 * 实现一个特殊的栈，在实现栈的基本功能的基础上，在实现返回栈中最小元素的操作。 要求： 1. pop、push、getMin操作的时间复杂度都是O(1)
 * 2. 设计的栈类型可以使用现成的栈结构
 * 
 * @author dream
 *
 */
public class Problem01_GetMinStack {

    public static class MyStack1 {

        /**
         * 两个栈，其中stacMin负责将最小值放在栈顶，stackData通过获取stackMin的peek()函数来获取到栈中的最小值
         */
        private Stack<Integer> stackData;
        private Stack<Integer> stackMin;

        /**
         * 在构造函数里面初始化两个栈
         */
        public MyStack1() {
            stackData = new Stack<Integer>();
            stackMin = new Stack<Integer>();
        }

        /**
         * 该函数是stackData弹出栈顶数据，如果弹出的数据恰好等于stackMin的数据，那么stackMin也弹出
         * @return
         */
        public Integer pop() {
            Integer num = (Integer) stackData.pop();
            if (num == getmin()) {
                return (Integer) stackMin.pop();
            }
            return null;
        }

        /**
         * 该函数是先判断stackMin是否为空，如果为空，就push新的数据，如果这个数小于stackMin中的栈顶元素，那么stackMin需要push新的数，不管怎么样
         * stackData都需要push新的数据
         * @param value
         */
        public void push(Integer value) {
            if (stackMin.isEmpty()) {
                stackMin.push(value);
            }

            else if (value < getmin()) {
                stackMin.push(value);
            }
            stackData.push(value);
        }

        /**
         * 该函数是当stackMin为空的话第一次也得push到stackMin的栈中，返回stackMin的栈顶元素
         * @return
         */
        public Integer getmin() {
            if (stackMin == null) {
                throw new RuntimeException("stackMin is empty");
            }
            return (Integer) stackMin.peek();

        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 要注意要将MyStack1声明成静态的，静态内部类不持有外部类的引用
         */
        MyStack1 stack1 = new MyStack1();
        stack1.push(3);
        System.out.println(stack1.getmin());
        stack1.push(4);
        System.out.println(stack1.getmin());
        stack1.push(1);
        System.out.println(stack1.getmin());
        System.out.println(stack1.pop());
        System.out.println(stack1.getmin());

        System.out.println("=============");
    }

}