劍指offer 包含min函式的棧

2022-09-12 22:33:26 字數 1710 閱讀 6828

題目:定義棧的資料結構,請在該型別中實現乙個能夠得到棧中所含最小元素的min函式(時間複雜度應為o(1))。

思路一:利用乙個變數min,每次push時,比較push的值和min的值,若push值小於min的值則將min值進行更新。

思路一分析:該方法可以獲得當前棧的最小值,但若最小值被pop出去後,想重新獲得最小值則需要重新遍歷棧內元素,再更新最小值了。所以這個方法的時間複雜度為o(n),空間複雜度為o(1)。

思路二:申請乙個輔助棧mins,mins中儲存最小值,當push的值小於mins的棧頂元素時,將push值同時壓入mins和元資料棧。當push值大於mins的棧頂元素時,將push值壓入元資料棧,將mins棧頂元素再次壓入mins棧。

思路二分析,該方法的時間複雜度降到了o(1),但是空間複雜度為o(n)。

演算法優化:

由此可以看出輔助棧中有大量重複的值,這點可以進行優化。可以在push時判斷一下,如果比最小值還大,那麼就不加入輔助棧。pop時如果要pop的資料不等於輔助棧棧頂元素,則輔助棧的棧頂就不出棧。如下圖所示:

上述方法的問題在於如果要push乙個和最小值相同的數進棧則輔助棧和元資料棧中都要push。否則最小值出棧後下乙個最小值就不對了。如下圖所示

針對上述問題的優化思路:在mins棧中儲存最小值的索引。如下圖所示

最終**:

import

j**a.util.arraylist;

import

j**a.util.list;

/***

@author

xiaoshi on 2018/9/1. */

public

class

minstack

else}}

public

int pop() throws

exception

//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)

return data.remove(data.size() - 1);

}public

int getmin() throws

exception

//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);}}

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