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31_包含min函数的栈

31_包含min函数的栈

作者: 是新来的啊强呀 | 来源:发表于2020-05-26 12:00 被阅读0次

要求:定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈中所含最小元素的min函数(时间复杂度应为O(1))。
注意:保证测试中不会当栈为空的时候,对栈调用pop()或者min()或者top()方法。

思路:普通栈的 push() 和 pop() 函数的复杂度为 O(1) ;而获取栈最小值 min() 函数需要遍历整个栈,复杂度为O(N) 。
将 min() 函数复杂度降为 O(1) ,可通过建立辅助栈实现:
1、数据栈 A : 栈 A 用于存储所有元素,保证入栈 push() 函数、出栈 pop() 函数、获取栈顶 top() 函数的正常逻辑。
2、辅助栈 B : 栈 B 中存储栈 A 中所有 非严格降序 的元素,则栈 A 中的最小元素始终对应栈 B 的栈顶元素,即 min() 函数只需返回栈 B 的栈顶元素即可。
因此,只需设法维护好 栈 B 的元素,使其保持非严格降序,即可实现 min() 函数的 O(1) 复杂度。

public class L31_MinStack {
    Stack<Integer> A,B;
    public void MinStack(){
        A = new Stack<>();
        B = new Stack<>();
    }
    public void push(int node) {
        A.add(node);
        // 当辅助栈B为空时,或者B的栈顶的数值大于要入栈的数据时,符合B的降序规则
        if(B.isEmpty()||B.peek()>node){
            B.add(node);
        }
    }

    public void pop() {
        // 弹出栈顶的时候,要同时弹出A栈和B栈的
        if(A.pop().equals(B.peek())){
            B.pop();
        }
    }
    
    public int top() {
        return A.peek();
    }

    public int min() {
        return B.peek();
    }
}

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