day3.LeetCode-155. 最小栈 (java)

​一、前言：

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二、题目描述：

题目：

设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。 

 实现 MinStack 类: 

•  MinStack() 初始化堆栈对象。 

• void push(int val) 将元素 val 推入堆栈。 

• void pop() 删除堆栈顶部的元素。

•  int top() 获取堆栈顶部的元素。

•  int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

具体请看如下示例：

示例 1:

输入：["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"][[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]
输出：[null,null,null,null,-3,null,0,-2]
解释：MinStack minStack = new MinStack();minStack.push(-2);minStack.push(0);minStack.push(-3);minStack.getMin();   --> 返回 -3.minStack.pop();minStack.top();      --> 返回 0.minStack.getMin();   --> 返回 -2.

提示： 

•  -2^31 <= val <= 2^31 - 1 

• pop、top 和 getMin 操作总是在 非空栈 上调用

•  push, pop, top, and getMin 最多被调用 3 * 10^4 次 

题目来源：LeetCode官网

题目难度：⭐⭐

三、思路分析：

分析题意，如果对栈的先进后出特点有所了解，这题应该也不难。

这题最好的方式就是借用一个辅助栈minStack，用于存获取stack中的最小值。

算法流程：

push()方法： 

       每当push()新值进来时，如果 <= minStack 栈顶值，则一起push()到minStack，即更新了栈顶最小值；

pop()方法： 

       判断将pop()出去的元素值是否是minStack栈顶元素值（即最小值），如果是则将minStack栈顶元素一起pop()，这样可以保证minStack栈顶元素始终是stack中的最小值。

getMin()方法： 

       返回minStack栈顶即可。 

minStack 作用分析： 

       minStack等价于遍历stack所有元素，把升序的数字都删除掉，留下一个从栈底到栈顶降序的栈。        相当于给stack中的降序元素做了标记，每当pop()这些降序元素，minStack会将相应的栈顶元素pop()出去，保证其栈顶元素始终是stack中的最小元素。

动画演示：

​​

四、算法实现：

AC 代码

具体算法代码实现如下：

class MinStack {
  Deque<Integer> xStack;  Deque<Integer> minStack;
public MinStack() {    xStack = new LinkedList<Integer>();    minStack = new LinkedList<Integer>();    minStack.push(Integer.MAX_VALUE);}
public void push(int x) {    xStack.push(x);    minStack.push(Math.min(minStack.peek(), x));}
public void pop() {    xStack.pop();    minStack.pop();}
public int top() {    return xStack.peek();}
public int getMin() {    return minStack.peek();}}

五、总结：

leetcode 提交运行结果截图如下：

复杂度分析：

时间复杂度： O(1)。压栈，出栈，获取最小值的时间复杂度都为 O(1) 。

空间复杂度：O(n)。含 n 个元素辅助栈占用线性大小的额外空间。

       这题思路总结就两点，一是用一个栈 xStack 来保存数据，二是用一个栈 minStack 来保存栈中最小值。啪的一下，完事儿，不知道小伙伴们有没有领悟其题的奥妙。

       再者，解题道路千万条，欢迎小伙伴们脑洞大开，如果你们有啥更好的想法或者思路，欢迎评论区告诉我哦，大家一起互相借鉴互相学习，方能成长的更快。

       好啦，以上就是本期的所有内容啦，咱们下期见咯。

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七、文末：

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       我是 bug 菌，一名想走👣出大山改变命运的程序猿。接下来的路还很长，都等待着我们去突破、去挑战。来吧，小伙伴们，我们一起加油！未来皆可期，fighting！

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