最小栈
- 一、题目链接
- 二、题目
- 三、算法原理
- 思路1:用一个变量存储最小元素
- 思路2:双栈普通栈和最小栈
- 四、编写代码
- 五、时间复杂度
一、题目链接
最小栈
二、题目
三、算法原理
栈用数组、链表实现都行,最主要的就是在能在常数时间内检索到最小元素的栈,说明getMin是O(1)的接口。
思路1:用一个变量存储最小元素
用一个变量存储最小元素,push一个值就比较一下并且要判断是否要更新最小元素。但是若更新后再pop一下就会出问题,此时栈中最小元素也会发生改变,那么怎么更新呢?更新成什么数呢?遍历一遍栈吗,这样就是O(n)的接口了,与O(1)不符。
思路2:双栈普通栈和最小栈
采用双栈的方式来实现:普通栈(正常存取数据)和最小栈。
最小栈:若向普通栈中push的元素大于当前最小栈中的栈顶元素,就不用往最小栈中push;若向普通栈中push的元素小于等于当前最小栈中的栈顶元素或者最小栈为空,就向最小栈中push;getMin获取最小栈中的栈顶元素即可。
若再push一个与最小元素相等的元素,那么最小栈中是否也要push呢?—— 要。若没有push,普通栈pop元素-1,此时pop了最小元素,要更新最小值最小栈也pop了,此时最小值理应还是-1而不是1。所以,push的元素比最小栈栈顶元素小或相等,minst都要push这个元素。
当前栈中最小元素是-1,若pop元素7后,最小元素还是-1,此时最小栈不用动。若再pop,此时删除的元素与最小栈中的栈顶元素相等,那么这时最小栈要pop,这时getMin就是1:
不需要写构造、析构、拷贝构造、赋值。类的两个成员变量是自定义类型的,不写构造,编译器自动生成的默认构造会自动调用两个成员变量的默认构造,拷贝构造、析构、赋值同理。
private:stack<int> _st;stack<int> _minst;
构造函数,像这样啥也不写或直接为空都是可以的:
因为显示写构造了,编译器就不会生成默认构造了。显示写构造,不管有没有写初始化列表,一个类都有初始化列表的。没有显示写初始化列表且没有给缺省值,对于自定义类型的成员会调用它的默认构造。
封装:
封装的简单形态:数据和方法放到类里面,想被看到的封装成公有,不想被看到的封装成私有。
另一层封装的体现:无需关心比如说像这道题的栈的底层是怎么实现的,就只管怎么用即可,知道了功能直接调用对应的功能。
四、编写代码
class MinStack {
public:MinStack(){}void push(int val) {_st.push(val);if (_minst.empty() || val <= _minst.top()) _minst.push(val);}void pop() {if (_st.top() == _minst.top()) _minst.pop();_st.pop();}int top() {return _st.top();}int getMin() {return _minst.top();}
private:stack<int> _st;stack<int> _minst;
};/*** Your MinStack object will be instantiated and called as such:* MinStack* obj = new MinStack();* obj->push(val);* obj->pop();* int param_3 = obj->top();* int param_4 = obj->getMin();*/
五、时间复杂度
所有接口的时间复杂度都是O(1)。