【leetcode】17. 栈&队列-包含min函数的栈

题目

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
难易程度：easy

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.

提示：

各函数的调用总次数不超过 20000 次

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/bao-han-minhan-shu-de-zhan-lcof
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题解

分析

由于队列有先进先出特性，对于队列s来说每次push或者pop一个元素都可能改变栈s的最小值m。

1. push一个元素x，如果x < m, 则将m先入栈以保留当前栈的最小值，同时m = x
2. push新元素x入队列
3. 当pop一个元素时，首先判断s.top() == m，如果成立，按照步骤1、2说明下一个元素是专门存的最小元素，需要同时pop出来
4. 否则，直接pop就行
5. top时正常top就行

时间复杂度：O(1)
空间复杂度：O(N)

代码

class MinStack {
public:
    /** initialize your data structure here. */
    stack<int> s;
    int m;
    MinStack() {
        s = stack<int>();
        m = INT_MAX;
    }
    
    void push(int x) {
        if (x <= m) {
            s.push(m);// 保存插入前的最小值
            m = x;
        }
        s.push(x);
    }
    
    void pop() {
        if (s.top() == m) {
            s.pop();
            m = s.top();// 取出pop后的最小值
        }
         s.pop();
    }
    
    int top() {
        return s.top();
    }
    
    int min() {
        return m;
    }
};

/**
 * 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();
 */