LeetCode 155. 最小栈

Greedy Alg2025-11-09 18:06

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。

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

示例 1：

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.

解法

1.辅助栈

解题思路

直接建立一个栈，对于push、pop、top这三个操作都可以在O（1）的时间内完成，唯独getmin无法实现，这是这道题的考察点。我们采用空间换时间的方式，额外使用一个辅助栈来保存栈中的最小元素。每次进栈，需要判断该元素是不是最小元素，把最小元素放到s_min栈的栈顶（注意不能对空栈进行top操作），出栈时，需要把两个栈顶元素同时出栈，以保证信息同步。

cpp 复制代码

class MinStack {
private:
    stack<int> s;
    stack<int> s_min;
public:
    MinStack() {
        
    }
    
    void push(int val) {
        s.push(val);
        int temp = val;
        if(!s_min.empty()){
            temp = min(temp,s_min.top());
        }
        s_min.push(temp);
    }
    
    void pop() {
        s.pop();
        s_min.pop();
    }
    
    int top() {
        return s.top();
    }
    
    int getMin() {
        return s_min.top();
    }
};

时间复杂度O（1），空间复杂度O（N）