小史是一個應(yīng)屆生，雖然學(xué)的是電子專業(yè)，但是自己業(yè)余時間看了很多互聯(lián)網(wǎng)與編程方面的書，一心想進(jìn)BAT。

今天他又去BAT中的一家面試了。

簡單的自我介紹后，面試官給了小史一個問題。

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面試現(xiàn)場

題目：我現(xiàn)在需要實(shí)現(xiàn)一個棧，這個棧除了可以進(jìn)行普通的push、pop操作以外，還可以進(jìn)行g(shù)etMin的操作，getMin方法被調(diào)用后，會返回當(dāng)前棧的最小值，你會怎么做呢？你可以假設(shè)棧里面存的都是int整數(shù)。

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小史熟練地把代碼寫了出來。

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public?class?MinStack?{private?List<Integer>?data?=?new?ArrayList<Integer>();private?List<Integer>?mins?=?new?ArrayList<Integer>();public?void?push(int?num)?{data.add(num);if(mins.size()?==?0)?{//?初始化minsmins.add(num);}?else?{//?輔助棧mins每次push當(dāng)時最小值int?min?=?getMin();if?(num?>=?min)?{mins.add(min);}?else?{mins.add(num);}}}public?int?pop()?{//?棧空，異常，返回-1if(data.size()?==?0)?{return?-1;}//?pop時兩棧同步popmins.remove(mins.size()?-?1);return?data.remove(data.size()?-?1);}public?int?getMin()?{//?棧空，異常，返回-1if(mins.size()?==?0)?{return?-1;}//?返回mins棧頂元素return?mins.get(mins.size()?-?1);}}

（友情提示：可左右滑動）

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請教大神

小史回到學(xué)校，把面試的情況和計(jì)算機(jī)學(xué)院的呂老師說了一下。

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異常情況處理

呂老師：面試官已經(jīng)提出了你的異常處理有點(diǎn)問題，當(dāng)棧內(nèi)為空的時候，你返回-1，但是如果用戶push過-1，那么你返回-1的時候，是用戶push進(jìn)來的值，還是棧為空，就不得而知了。

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小史咬咬牙：那就再定義一個類，里面包括一個int的data和一個boolean的isSuccess，正常情況下isSuccess是true，棧為空的話，isSuccess是false。這樣就能區(qū)分開了吧？

小史突然一拍大腿：對哦，我可以用一個包裝類Integer來定義返回值，如果是空，就代表?xiàng)榭站托辛恕Ｋ蚷nt的區(qū)別就是它多了一個null，正好用來返回異常情況。

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呂老師：嗯，越來越好，但是還是有點(diǎn)問題。你并沒有站在使用者的角度考慮問題。使用你這個棧的人，在pop的時候，他并不知道可能返回null，如果他不做判斷，后面的代碼就可能拋出空指針了。

呂老師發(fā)來一個表情。

呂老師：沒錯，最關(guān)鍵的是，你顯式拋出異常，如果使用者不捕獲，那么編譯就會報錯，這樣就把錯誤暴露在編譯階段，并且不需要和任何人商量所謂的特殊返回值了。

（碼農(nóng)翻身老劉注：拋出的異常應(yīng)該是checked還是unchecked？ 這個地方大家可以討論下！）

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算法優(yōu)化

呂老師一眼看穿了小史的心思。

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小史想了想：明白了，我可以在push的時候判斷一下，如果比最小值還大，就不加入輔助棧。pop的時候，如果不是最小值，輔助棧就不出棧。這樣一來，輔助棧就不會有大量重復(fù)元素了。

小史：push的時候進(jìn)行判斷，如果數(shù)值比當(dāng)前最小值大，就不動mins棧了，這樣mins棧中不會保存大量冗余的最小值。pop的時候同樣進(jìn)行判斷，只有pop出的數(shù)就是當(dāng)前最小值的時候，才讓mins出棧。

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小史：如果push一個和最小值相等的元素，還是要入mins棧。不然當(dāng)這個最小值pop出去的時候。data中還會有一個最小值元素，而mins中卻已經(jīng)沒有最小值元素了。

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小史：mins棧中改存最小值在data數(shù)組中的索引。這樣一來，當(dāng)push了與最小值相同元素的時候，就不需要動mins棧了。而pop的時候，pop出的元素的索引如果不是mins棧頂元素，mins也不出棧。同時，獲取最小值的時候，需要拿到mins棧頂元素作為索引，再去data數(shù)組中找到相應(yīng)的數(shù)作為最小值。

理解了算法之后，小史的代碼寫起來也是非常快，不一會兒就寫好了：

public?class?MinStack?{private?List<Integer>?data?=?new?ArrayList<Integer>();private?List<Integer>?mins?=?new?ArrayList<Integer>();public?void?push(int?num)?{data.add(num);if(mins.size()?==?0)?{//?初始化minsmins.add(0);}?else?{//?輔助棧mins?push最小值的索引int?min?=?getMin();if?(num?<?min)?{mins.add(data.size()?-?1);}}}public?int?pop()?{//?棧空，拋出異常if(data.size()?==?0)?{throw?new?EmptyStackException();}//?pop時先獲取索引int?popIndex?=?data.size()?-?1;//?獲取mins棧頂元素，它是最小值索引int?minIndex?=?mins.get(mins.size()?-?1);//?如果pop出去的索引就是最小值索引，mins才出棧if(popIndex?==?minIndex)?{mins.remove(mins.size()?-?1);}return?data.remove(data.size()?-?1);}public?int?getMin()?{//?棧空，拋出異常if(data.size()?==?0)?{throw?new?EmptyStackException();}//?獲取mins棧頂元素，它是最小值索引int?minIndex?=?mins.get(mins.size()?-?1);return?data.get(minIndex);} }

（友情提示：可左右滑動）

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小史的疑惑

吃飯的時候，小史提出了心中埋藏已久的疑惑。

呂老師：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的設(shè)計(jì)是一個程序員的內(nèi)功，工作時雖然用不到這么細(xì)，但是你在學(xué)習(xí)其他知識的底層原理的時候，到處都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何实现可以获取最小值的栈？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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