剑指Offer+第21题+包含min函数的栈+java
题目:定义栈的数据结构,请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的min函数。在该栈中,调用min,push及pop的时间复杂度都是O(1).
看到这个问题,我们的第一反应可能是每次压入一个新元素进栈时,将栈里的所有元素排序,让最小的元素位于栈顶,这样就能在O(1)时间得到最小元素了。但这种思路不能保证最后压入的元素能够最先出栈,因此这个数据结构已经不是栈了。
我们接着想到在栈里添加一个成员变量存放最小的元素。每次压入一个新元素进栈的时候,如果该元素比当前最小的元素还要小,则更新最小元素。面试官听到这种思路之后就会问:如果当前最小的元素被弹出栈了,如何得到下一个最小的元素呢?
分析到这里我们发现仅仅添加一个成员变量存放最小元素是不够的,也就是说当最小元素弹出栈的时候,我们希望能够得到次小元素。因此在压入这个最小元素之前,我们要把次小元素保存起来。因此,在压入这个最小元素之前,我们要把次小元素保存起来。
是不是可以把每次的最小元素都保存起来,放在另外一个辅助栈里呢?我们不妨举几个例子来分析一下把元素压入或者弹出栈的过程。
代码:
import java.util.Stack;
public class Offer21 {
public static Stack<Integer> mstack = new Stack<>();
public static Stack<Integer> minstack = new Stack<>();
public static void push(Integer value){
mstack.push(value);
if(minstack.size() == 0 || value <minstack.peek()){
minstack.push(value);
}else
minstack.push(minstack.peek());
}
public static void pop(){
if(!mstack.empty()&& !minstack.empty()){
mstack.pop();
minstack.pop();
}
}
public static Integer min(){
if(minstack.empty())
return 0;
return minstack.peek();
}
public static void main(String[] args) {
push(3);
System.out.println(min());
push(4);
System.out.println(min());
push(2);
System.out.println(min());
push(1);
System.out.println(min());
pop();
System.out.println(min());
pop();
System.out.println(min());
push(0);
System.out.println(min());
}
}
运行结果:
3
3
2
1
2
3
0