[LeetCode] Min Stack

Question：

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.

1、题型分类：

2、思路：

　　这道题需要实现一个能够获取最小值的栈，可以想到的必然是要么每次通过遍历获取，要么空间换时间，新建一个数据结构存储这些有序最小值。刚开始一直没有想过用Stack去实现这个功能，想到的是利用List去进行有序存储，但是这样每次插入的时间复杂度都不低，另外还有删除操作，没法实现题目的要求。现在希望一个数据结构，数据有序且从顶至下由小到大且能够包含所有的元素，这样就能够与Stack并行操作了，但是实现想不出来这样的结构。再去考虑这道题目的关键，getMin获取最小值，但不需要删除，那么我们可以存储插入进来的小于当前最小值的数值，，而且这个顺序还必须和Stack里面数的顺序一致，那么最后还是需要使用Stack，问题来了，删除怎么办？由于顺序一致，只要两个栈顶部数据相同就删除。如下图：

　　

3、时间复杂度：

4、代码：

class MinStack {
    Stack<Integer> stack=new Stack<Integer>();
    Stack<Integer> minStack=new Stack<Integer>();
    public void push(int x) {
        stack.push(x);
        if(minStack.isEmpty() || (!minStack.isEmpty() && x<=minStack.peek()))
            minStack.push(x);
    }

    public void pop() {
        if(!stack.isEmpty())
        {
            if(!minStack.isEmpty() && minStack.peek().intValue()==stack.peek().intValue())
                minStack.pop();
            stack.pop();
        }
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        if(!minStack.isEmpty())
            return minStack.peek();
        return 0;
    }
}

5、优化：

6、扩展：