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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,再实现返回栈中最小

实现一个特殊的栈,在实现栈的基本功能的基础上,再实现返回栈中最小

作者: Ramsey16k | 来源:发表于2019-11-04 22:09 被阅读0次

    题目如下:

    实现一个特殊的栈,在实现栈的基本功能的基础上,再实现返
    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。

    解题思路:设置两个栈,data栈和min栈。data栈存放所有的数,min栈存放当前栈中的最小值。

    这里有两种实现方式,虽然它们的思想其实是一样的。但还是分别说一下吧。

    (1)data栈和min栈不同步操作
    每当一个数入栈data,就将此数和min栈的栈顶元素进行比较,如果比min栈的栈顶元素要小,就压入min栈;否则,min栈不做任何操作。在进行pop操作时,弹出data栈的栈顶元素,如果此数和min栈的栈顶相等,则min栈的栈顶元素也弹出。

    public static class MyStack1 {
            private Stack<Integer> stackData;
            private Stack<Integer> stackMin;
    
            public MyStack1() {
                this.stackData = new Stack<>();
                this.stackMin = new Stack<>();
            }
    
            public void push(int newNum) {
                // 处理min栈
                if (this.stackMin.isEmpty()) {
                    this.stackMin.push(newNum);
                } else if (newNum <= this.getmin()) {
                    this.stackMin.push(newNum);
                }
    
                // 处理data栈
                this.stackData.push(newNum);
            }
    
            public int pop() {
                if (this.stackData.isEmpty()) {
                    throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
                }
    
                // 弹出data栈的栈顶元素,如果此数和min栈的栈顶相等,min栈的栈顶也弹出
                int value = this.stackData.pop();
                if (value == this.getmin()) {
                    this.stackMin.pop();
                }
                return value;
            }
    
            public int getmin() {
                if (this.stackMin.isEmpty()) {
                    throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
                }
                // 返回min栈的栈顶元素,但不弹出
                return this.stackMin.peek();
            }
        }
    

    (2)data栈和min栈同步操作
    每当一个数入栈data,就将此数和min栈的栈顶进行比较,如果当前数比min栈的栈顶小,就入栈;否则,min栈重复压入它的栈顶值。在进行pop操作时,返回data栈的栈顶元素,并且将两个栈的栈顶元素都出栈。

    public static class MyStack2 {
            private Stack<Integer> stackData;
            private Stack<Integer> stackMin;
    
            public MyStack2() {
                this.stackData = new Stack<>();
                this.stackMin = new Stack<>();
            }
    
            public void push(int newNum) {
                // 处理min栈
                if (this.stackMin.isEmpty()) {
                    this.stackMin.push(newNum);
                } else if (newNum < this.getmin()) {
                    this.stackMin.push(newNum);
                } else {
                    int newMin = this.stackMin.peek();
                    this.stackMin.push(newMin);
                }
    
                // 处理data栈
                this.stackData.push(newNum);
            }
    
            public int pop() {
                if (this.stackData.isEmpty()) {
                    throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
                }
                // 返回data栈的栈顶元素,并且将两个栈的栈顶元素都出栈
                this.stackMin.pop();
                return this.stackData.pop();
            }
    
            public int getmin() {
                if (this.stackMin.isEmpty()) {
                    throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
                }
                // 返回min栈的栈顶元素,但不弹出
                return this.stackMin.peek();
            }
        }
    

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