[LeetCode] Min Stack 最小栈-白红宇

Design a stack that supports push, pop, top, and retrieving the minimum element in constant time.

push(x) -- Push element x onto stack.

pop() -- Removes the element on top of the stack.

top() -- Get the top element.

getMin() -- Retrieve the minimum element in the stack.

这道最小栈跟原来的栈相比就是多了一个功能，可以返回该栈的最小值。使用两个栈来实现，一个栈来按顺序存储push进来的数据，另一个用来存出现过的最小值。代码如下:

C++ 解法一：

public:    /** initialize your data structure here. */    MinStack() {}        void push(int x) {        s1.push(x);        if (s2.empty() || x <= s2.top()) s2.push(x);    }        void pop() {        if (s1.top() == s2.top()) s2.pop();        s1.pop();    }        int top() {        return s1.top();    }        int getMin() {        return s2.top();    }    private:    stack
     
       s1, s2;};

Java 解法一：

private Stack
     
       s1 = new Stack<>();    private Stack
      
        s2 = new Stack<>();        /** initialize your data structure here. */    public MinStack() {}        public void push(int x) {        s1.push(x);        if (s2.isEmpty() || s2.peek() >= x) s2.push(x);    }        public void pop() {        // Cannot write like the following:        // if (s2.peek() == s1.peek()) s2.pop();        // s1.pop();        int x = s1.pop();        if (s2.peek() == x) s2.pop();    }        public int top() {        return s1.peek();    }        public int getMin() {        return s2.peek();    }}

需要注意的是上面的Java解法中的pop()中，为什么不能用注释掉那两行的写法，我之前也不太明白为啥不能对两个stack同时调用peek()函数来比较，如果是这种写法，那么不管s1和s2对栈顶元素是否相等，永远返回false。这是为什么呢，这我们就要到Java的对于peek的定义了，对于peek()函数的返回值并不是int类型，而是一个Object类型，这是一个基本的对象类型，如果我们直接用==来比较的话，那么肯定不会返回true，因为是两个不同的对象，所以我们一定要先将一个转为int型，然后再和另一个进行比较，这样才能得到我们想要的答案，这也是Java和C++的一个重要的不同点吧。

那么下面我们再来看另一种解法，这种解法只用到了一个栈，还需要一个整型变量min_val来记录当前最小值，初始化为整型最小值，然后如果需要进栈的数字小于等于当前最小值min_val，那么将min_val压入栈，并且将min_val更新为当前数字。在出栈操作时，先将栈顶元素移出栈，再判断该元素是否和min_val相等，相等的话我们将min_val更新为新栈顶元素，再将新栈顶元素移出栈即可，参见代码如下：

C++ 解法二：

public:    /** initialize your data structure here. */    MinStack() {        min_val = INT_MAX;    }        void push(int x) {        if (x <= min_val) {            st.push(min_val);            min_val = x;        }        st.push(x);    }        void pop() {        int t = st.top(); st.pop();        if (t == min_val) {            min_val = st.top(); st.pop();        }    }        int top() {        return st.top();    }        int getMin() {        return min_val;    }private:    int min_val;    stack
     
       st;};

Java 解法二：

private int min_val = Integer.MAX_VALUE;    private Stack
     
       s = new Stack<>();        /** initialize your data structure here. */    public MinStack() {}        public void push(int x) {        if (x <= min_val) {            s.push(min_val);            min_val = x;        }        s.push(x);    }        public void pop() {        if (s.pop() == min_val) min_val = s.pop();    }        public int top() {        return s.peek();    }        public int getMin() {        return min_val;    }}

参考资料：

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