【問題描述】[中等]

定義棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，請在該類型中實現(xiàn)一個能夠得到棧的最小元素的 min 函數(shù)在該棧中，調(diào)用 min、push 及 pop 的時間復(fù)雜度都是 O(1)。示例:MinStack minStack = new MinStack(); minStack.push(-2); minStack.push(0); minStack.push(-3); minStack.min(); --> 返回 -3. minStack.pop(); minStack.top(); --> 返回 0. minStack.min(); --> 返回 -2.

【解答思路】

1. 單棧

時間復(fù)雜度：O(N^2) 空間復(fù)雜度：O(1)

class MinStack {private LinkedList<Integer> data;private int min;/** initialize your data structure here. */public MinStack() {data = new LinkedList<Integer>();min = Integer.MAX_VALUE;}public void push(int x) {if(x <= min){data.add(min);min = x;}data.add(x);}public void pop() {if(data.pollLast() == min){//flush the minmin = data.pollLast();}}public int top() {return data.peekLast();}public int min() {return min;} }/*** Your MinStack object will be instantiated and called as such:* MinStack obj = new MinStack();* obj.push(x);* obj.pop();* int param_3 = obj.top();* int param_4 = obj.min();*/

Stack

class MinStack {private Stack<Integer> stack;private int min;/** initialize your data structure here. */public MinStack() {stack = new Stack<>();min = Integer.MAX_VALUE;}public void push(int x) {if(x <= min ){//注意：這里要使用<=號stack.push(min);//在每一個min入棧之前將它前一個min入棧min = x;}stack.push(x);}public void pop() {if(stack.pop() == min){//如果取出來的是當(dāng)前min，就將壓在它低下的前一個min出棧min = stack.pop();}}public int top() {return stack.peek();}public int min() {return min;} }

2. 雙棧（輔助棧）

時間復(fù)雜度：O(1) 空間復(fù)雜度：O(N)

class MinStack {Stack<Integer> stack;Stack<Integer> minStack;/** initialize your data structure here. */public MinStack() {stack = new Stack<>();minStack = new Stack<>();minStack.push(Integer.MAX_VALUE);}public void push(int x) {stack.push(x);if(x <= minStack.peek()){minStack.push(x);}}public void pop() {int min = minStack.peek();if(stack.peek() == min){minStack.pop();}stack.pop();}public int top() {return stack.peek();}public int min() {return minStack.peek();} }/*** Your MinStack object will be instantiated and called as such:* MinStack obj = new MinStack();* obj.push(x);* obj.pop();* int param_3 = obj.top();* int param_4 = obj.min();*/ class MinStack {Stack<Integer> A, B;public MinStack() {A = new Stack<>();B = new Stack<>();}public void push(int x) {A.add(x);if(B.empty() || B.peek() >= x)B.add(x);}public void pop() {if(A.pop().equals(B.peek()))B.pop();}public int top() {return A.peek();}public int min() {return B.peek();} }

【總結(jié)】

1.Stack 的常用方法：

push( num) 入棧 pop() 棧頂元素出棧 empty() 判定棧是否為空 peek() 獲取棧頂元素 search(num) 判端元素num是否在棧中，如果在返回1，不在返回-1。 注意pop()和peek()的區(qū)別。pop()會彈出棧頂元素并返回棧頂?shù)闹?#xff0c;peek()只是獲取棧頂?shù)闹?#xff0c;但是并不會把元素從棧頂彈出來

2.Queue

Queue是在兩端出入的List，所以也可以用數(shù)組或鏈表來實現(xiàn)。

• add 增加一個元索 如果隊列已滿，則拋出一個IIIegaISlabEepeplian異常
• remove 移除并返回隊列頭部的元素 如果隊列為空，則拋出一個NoSuchElementException異常
• element 返回隊列頭部的元素 如果隊列為空，則拋出一個NoSuchElementException異常
• offer 添加一個元素并返回true 如果隊列已滿，則返回false
• poll 移除并返問隊列頭部的元素 如果隊列為空，則返回null
• peek 返回隊列頭部的元素 如果隊列為空，則返回null
• put 添加一個元素 如果隊列滿，則阻塞
• take 移除并返回隊列頭部的元素 如果隊列為空，則阻塞

注意

• remove、element、offer 、poll、peek 其實是屬于Queue接口。

• add remove element操作在隊滿或者隊空的時候會報異常。

• offer poll peek 在隊滿或者隊空的時候不會報異常。

• put take操作屬于阻塞操作。隊滿隊空均會阻塞。

3.LinkedList

• 以雙向鏈表實現(xiàn)的LinkedList既是List，也是Queue。
• 它是唯一一個允許放入null的Queue。

4. 單棧雙棧思想均要掌握 面試算法常考題

參考鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof/solution/mian-shi-ti-30-bao-han-minhan-shu-de-zhan-fu-zhu-z/

參考鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof/solution/java-jian-ji-wu-fu-zhu-zhan-by-rabbitzhao/

參考鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof/solution/shuang-zhan-wei-hu-jie-fa-ji-linkedlistjie-fa-by-c/

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[剑指offer][JAVA]面试题第[30]题[包含min函数的栈][双栈辅助栈][单栈]的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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