目录
一、前言
最小栈 这道题,可以说是--栈专题--,比较经典的一道题,也是在面试中频率较高的一道题目,通常在面试中,面试官可能会要求我们写出多种解法来实现这道题目,所以大家需要对这道题目非常熟悉哦!!
二、题目描述
设计一个支持 push ,pop ,top 操作,并能在常数时间内检索到最小元素的栈。
三、解题方法
⭐解题方法--1
使用两个栈,一个栈用于存储数据(数据栈),另一个栈用于存储数据栈对应位置向下的最小值(最小栈)。
- 其中 数据栈为:_st 最小栈为:min_st
- 所有 要入栈的元素都要 进入 _st 栈中
- 当 min_st 的栈为空 或者 入栈的元素比min_st 的栈顶元素小或者等于的时候,才能进入 min_st栈
- 在删除栈顶元素时,当栈顶元素 与min_st 栈顶元素相同时,则min_st栈顶元素也删除。若元素不相同,则min_st的 栈顶元素不删除
例如: 【5,3,3,2,4,6,1】
- 当 5 入栈时,当前最小元素为5 ,min_st 让 5 入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5】
- 当 3 入栈时,当前最小元素为3,min_st 让 3入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3】
- 当 3 入栈时,当前最小元素为3,min_st 让 3入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3、3】
- 当 2 入栈时,当前最小元素为2,min_st 让 2入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3、3、2】
- 当 4 入栈时,当前最小元素为2,min_st 不让 4 入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3、3、2】
- 当 6 入栈时,当前最小元素为2,min_st 不让 6 入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3、3、2】
- 当 6 入栈时,当前最小元素为1,min_st 让 1 入栈 ,此时 min_st 中元素为:【5、3、3、2、1】
当前 取最小的元素,就可以在 min_st 的栈顶就可取到啦!,删除也是同样的原理o!
代码:
class MinStack {
public:
MinStack()
{
// 类中 默认采用构造初始化
}
void push(int val)
{
// 入栈
_st.push(val);
if(min_st.empty() || val<=min_st.top())
{
min_st.push(val);
}
}
void pop()
{
// 出栈
if(min_st.top() == _st.top())
{
min_st.pop();
}
_st.pop();
}
int top()
{
return _st.top();
}
int getMin()
{
return min_st.top();
}
// 自定义两个栈
stack<int> _st; // 数据栈
stack<int> min_st; // 最小栈 --- 辅助栈
};
⭐解题方法--2
在解题方法--1中还会存在浪费空间。
例如:{5,3,2,2,2,6,4,1,1,1}
用优化题解1中的方法:min_st:{5,3,2,2,2,1,1,1},出现了重复的2和1。
如果出现极端情况,出现了N个2,那么在min_st中也要存入N个2,浪费了大量的空间。
有什么方法解决这个问题吗?🧐
计数方法:和计数排序一样的原理。
例如:{5,3,2,2,2,6,4,1,1,1}
用一个结构体来记录:
struct val_count
{
int _val;//记录最小值
int _count://记录次数
};
- 在min_st:{{5,1},{3,1},{2,3},{1,3}}------>前一个数字表示这个阶段的最小值,后面的数字表示这个阶段最小值出现的次数。
-
直到_count减到0,才删除min_stack的栈顶元素。
struct val_count
{
int _val;
int _count;
};
class MinStack {
public:
MinStack() {}void push(int val) { st.push(val); if(min_stack.empty()||val<(min_stack.top()._val)) { val_count temp={val,1}; min_stack.push(temp); } else { if(val==(min_stack.top()._val)) min_stack.top()._count++; } } void pop() { if(st.top()==min_stack.top()._val) { min_stack.top()._count--; if(min_stack.top()._count==0) min_stack.pop(); } st.pop(); } int top() { return st.top(); } int getMin() { return min_stack.top()._val; } private: stack<int> st; stack<val_count> min_stack;
};
四、总结
最后我们来总结一下本文所介绍的内容,本文讲解来一道力扣中有关最小栈的题目,这道题目是****校招笔试面试中有关链表章节非常高频的一道题目,大家下去一定要自己再画画图,分析一下,把这段代码逻辑自己实现一遍,才能更好地掌握
五、共勉
以下就是我对 最小栈 的理解,如果有不懂和发现问题的小伙伴,请在评论区说出来哦,同时我还会继续更新对 栈专题 的理解,请持续关注我哦!!!