算法05设计getMin功能的栈

描述

实现一个特殊功能的栈，在实现栈的基本功能的基础上，再实现返回栈中最小元素的操作。

输入描述：

第一行输入一个整数N，表示对栈进行的操作总数。

下面N行每行输入一个字符串S，表示操作的种类。

如果S为"push"，则后面还有一个整数X表示向栈里压入整数X。

如果S为"pop"，则表示弹出栈顶操作。

如果S为"getMin"，则表示询问当前栈中的最小元素是多少。

输出描述：

对于每个getMin操作，输出一行表示当前栈中的最小元素是多少。

示例1

输入：
6
push 3
push 2
push 1
getMin
pop
getMin

输出：
1
2

思路

使用俩个栈，一个栈用来保存当前栈中的元素，其功能和一个正常的栈没有区别，记为stackData；另外一个栈用于保存每一步的最小值，记为stackMin;

(1) 对于压栈操作，正常栈直接压栈；而最小栈需要判断当前要压入的元素是否比栈顶小，如果小，直接压入，否则仍然压入此时的栈顶元素，以同步保证栈顶为截至到目前为止正常栈的最小值。

(2) 弹栈只需要同时弹出两个栈的栈顶元素。

(3) 获得最小值只需要返回最小栈的栈顶即可。

具体实现有俩种方式：

 

方法一：

import java.util.Stack;
import java.util.Scanner;
 
class MyStack1{
    private Stack<Integer> stackData;
    private Stack<Integer> stackMin;
     
    public MyStack1(){
        this.stackData = new Stack<>();
        this.stackMin = new Stack<>();
    }
     
    public void push(int newNum){
        if(this.stackMin.isEmpty()){
            this.stackMin.push(newNum);
        } else if(newNum<=this.top()){
            this.stackMin.push(newNum);
        }
        this.stackData.push(newNum);
    }
     
    public int pop(){
        if(this.stackData.isEmpty()){
            throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
        }
        int value = this.stackData.pop();
        if(value==this.top()){
            this.stackMin.pop();
        }
        return value;
    }
     
    public int top(){
        return this.stackMin.peek();
    }
     
    public int getMin(){
        if(this.stackMin.isEmpty()){
            throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
        }
        return this.stackMin.peek();
    }
     
}
 
public class Main{
    public static void main(String[] args){
    Scanner sc= new Scanner(System.in);
    MyStack1 mystack1 = new MyStack1();
    int t = sc.nextInt();
         
    for(int i=0;i<t;i++){
        String op = sc.next();
        if(op.equals("push")){
            int x = sc.nextInt();
            mystack1.push(x);
        }else if(op.equals("getMin")){
            System.out.println(mystack1.getMin());
        }else if(op.equals("pop")){
            mystack1.pop();
        }
    }
  }
}

方法二：

import java.util.Stack;
import java.util.Scanner;

class MyStack2{
    private Stack<Integer> stackData;
    private Stack<Integer> stackMin;
     
    public MyStack2(){
        this.stackData = new Stack<>();
        this.stackMin = new Stack<>();
    }
     
    public void push(int newNum){
        if(this.stackMin.isEmpty()){
            this.stackMin.push(newNum);
        } else if(newNum<=this.getMin()){
            this.stackMin.push(newNum);
        }else{
            int newMin = this.stackMin.peek();
            this.stackMin.push(newMin);
        }
        this.stackData.push(newNum);
    }
     
    public int pop(){
        if(this.stackData.isEmpty()){
            throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
        }
        this.stackData.pop();
        return this.stackMin.pop();
    }
     
    public int getMin(){
        if(this.stackMin.isEmpty()){
            throw new RuntimeException("Your stack is empty.");
        }
        return this.stackMin.peek();
    }
     
}
 
public class Main{
    public static void main(String[] args){
    Scanner sc= new Scanner(System.in);
    MyStack2 mystack2 = new MyStack2();
    int t = sc.nextInt();
         
    for(int i=0;i<t;i++){
        String op = sc.next();
        if(op.equals("push")){
            int x = sc.nextInt();
            mystack2.push(x);
        }else if(op.equals("getMin")){
            System.out.println(mystack2.getMin());
        }else if(op.equals("pop")){
            mystack2.pop();
        }
    }
  }
}