解题思路:
借用一个辅助栈
min_stack
,用于存获取stack
中最小值。算法流程:
push()
方法: 每当push()
新值进来时,如果 小于等于min_stack
栈顶值,则一起push()
到min_stack
,即更新了栈顶最小值;pop()
方法: 判断将pop()
出去的元素值是否是min_stack
栈顶元素值(即最小值),如果是则将min_stack
栈顶元素一起pop()
,这样可以保证min_stack
栈顶元素始终是stack
中的最小值。getMin()
方法: 返回min_stack
栈顶即可。
min_stack
作用分析:min_stack
等价于遍历stack
所有元素,把升序的数字都删除掉,留下一个从栈底到栈顶降序的栈。- 相当于给
stack
中的降序元素做了标记,每当pop()
这些降序元素,min_stack
会将相应的栈顶元素pop()
出去,保证其栈顶元素始终是stack
中的最小元素。
复杂度分析:
- 时间复杂度 $O(1)$ :压栈,出栈,获取最小值的时间复杂度都为 $O(1)$ 。
- 空间复杂度 $O(N)$ :包含 $N$ 个元素辅助栈占用线性大小的额外空间。
代码:
Python
class MinStack:
def __init__(self):
self.stack = []
self.min_stack = []
def push(self, x: int) -> None:
self.stack.append(x)
if not self.min_stack or x <= self.min_stack[-1]:
self.min_stack.append(x)
def pop(self) -> None:
if self.stack.pop() == self.min_stack[-1]:
self.min_stack.pop()
def top(self) -> int:
return self.stack[-1]
def getMin(self) -> int:
return self.min_stack[-1]
Java
class MinStack {
private Stack<Integer> stack;
private Stack<Integer> min_stack;
public MinStack() {
stack = new Stack<>();
min_stack = new Stack<>();
}
public void push(int x) {
stack.push(x);
if(min_stack.isEmpty() || x <= min_stack.peek())
min_stack.push(x);
}
public void pop() {
if(stack.pop().equals(min_stack.peek()))
min_stack.pop();
}
public int top() {
return stack.peek();
}
public int getMin() {
return min_stack.peek();
}
}