【力扣】155. 最小栈（Java版）

文章目录

[1. 题目](#1. 题目)
[2. 题目分析](#2. 题目分析)
[3. 代码示例](#3. 代码示例)

1. 题目

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。

实现 MinStack 类:
· MinStack() 初始化堆栈对象。
· void push(int val) 将元素val推入堆栈。
· void pop() 删除堆栈顶部的元素。
· int top() 获取堆栈顶部的元素。
· int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

java 复制代码

输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解释：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.getMin();   --> 返回 -2.

2. 题目分析

要想要实现在栈里查找最小元素的时间复杂度是O(1)，我们容易想到的是在将元素push到栈中的同时，我们定义一个变量来存储这个最小元素，此时在需要获取最小元素的时候，我们的时间复杂度就是O(1)。

接下来将这组数全部放入栈中：

但是如果此时我们对栈进行一次pop操作，就会现在存在一个问题：

现在栈中的最小元素变了，我们无法通过直接获取变量min来获取最小元素了。

所以我们就考虑怎样设计存储最小值，既能实时记录栈中的最小元素，又能直接获取到栈中最小元素的值呢？我们考虑到了使用一个栈来存储这个最小元素。

演示一下存放的步骤：

我们将要push到栈中的元素与最小栈中最顶端的值进行比较，如果要存放的value比它大，那么我们只将value存放在正常栈中就行了。

如果要存放的value比最小栈中最顶端的值小，我们就也需要将value存放在最小栈中，来刷新最小值。

接下来是正常栈pop元素：

如果要在正常栈中pop的元素等于最小栈中顶端元素，那么正常栈pop的同时，最小栈也要pop, 此时就做到了实时更新最小元素。

3. 代码示例

展示一个我犯了令人惭愧的错误的代码：

java 复制代码

class MinStack {

    public Stack<Integer> minStack;
    public Stack<Integer> stack;
    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }

    public void push(int val) {
        stack.push(val);
        if (minStack.empty()){
            minStack.push(val);
        }else {
            if (val <= minStack.peek()){
                minStack.push(val);
            }
        }
    }

    public void pop() {
        if (stack.peek() == minStack.peek()){
            minStack.pop();
            stack.pop();
        }else{
            stack.pop();
        }
        
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

这段代码提交之后系统给出的结果是：

下面展示一下正确的代码：

java 复制代码

public class MinStack {
    public Stack<Integer> minStack;
    public Stack<Integer> stack;
    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }

    public void push(int val) {
        stack.push(val);
        if (minStack.empty()){
            minStack.push(val);
        }else {
            if (val <= minStack.peek()){
                minStack.push(val);
            }
        }
    }

    public void pop() {
        int val = stack.pop();
        if (val == minStack.peek()){
            minStack.pop();
        }
    }
    
    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

其实错误代码和正确代码不同的地方就是pop方法的写法，看着第一个pop方法的逻辑没有什么错误，但是犯了一个致命的错误，if (stack.peek() == minStack.peek()){这里获取到的Integer类型的数据，它是引用，引用是不能直接使用==来进行比较的。

第二个pop方法中是先获取了val，此时val是int类型的，在进行比较时，会进行自动拆箱的操作，所以能够进行比较。但是第一个pop方法是引用类型，比较的是地址。

其实这个错误之前我的老师强调过很多次，我在自己写一个新题目的时候还是犯了这个错误，自己看了很久，想了很久，也进行了调试都没有想明白，最后还是问了我的老师，老师说完真是感觉恍然大悟，然后紧接着的就是感到惭愧，真是学艺不精啊🙃继续努力吧，道阻且长🤦‍♀️

写这篇题目的博客也是想让自己牢记这个错误，最后，我要感谢我的老师❤️