lintcode 中等题：Min stack 最小栈

题目

带最小值操作的栈

实现一个带有取最小值min方法的栈，min方法将返回当前栈中的最小值。

你实现的栈将支持push，pop 和 min 操作，所有操作要求都在O(1)时间内完成。

解题

可以定义一个数组或者其他的存储最小值，第i个元素，表示栈中前i个元素的最小值。

定义两个ArrayList来存储栈，一个ArrayList存储当前栈中的元素，一个ArrayList存储最小栈，并且其第i个元素表示栈中前i个元素的最小值，这样两个栈的长度是始终一样的

入栈：最小栈需要加入的元素是 当前要入的元素和list中最后一个元素的最小值

出栈：最小栈也要出栈的，不需要进行比较，直接出栈

获取最小值：就是去栈顶元素的，直接取出list 中最后一个元素就好了

取栈顶元素：直接取

public class MinStack {
// 定义两个栈
    private ArrayList<Integer> stack;
    private ArrayList<Integer> minStack;
    public MinStack() {
        // do initialize if necessary
        stack = new ArrayList<Integer>();
        minStack = new ArrayList<Integer>();
    }
// 入栈
    public void push(int number) {
        // write your code here
        stack.add(number);
        if( minStack.size() ==0){
            minStack.add(number);
        }else{
            int size = minStack.size();
            minStack.add(Math.min(number,minStack.get(size-1)));
        }
    }
// 出栈
    public int pop() {
        // write your code here
        int size = minStack.size();
        int pop = stack.get(size - 1);
        minStack.remove(size - 1);
        stack.remove(size - 1);
        return pop;
    }
// 最小值
    public int min() {
        // write your code here
        int size = minStack.size();
        return minStack.get(size - 1);
    }
// 栈顶元素
    public int peek(){
        int size = stack.size();
        return stack.get(size - 1);
    }
}

Java Code

上面程序中最小栈元素保存的元素有重读，可以优化下。

九章中看到了另外一种解法,用两个栈了存储两个栈

一种程序如下，最小栈中重复数据减少了。

public class MinStack {
    private Stack<Integer> stack;
    private Stack<Integer> minStack;
    public MinStack() {
        // do initialize if necessary
        stack = new Stack<Integer>();
        minStack = new Stack<Integer>();
    }

    public void push(int number) {
        // write your code here
        stack.push(number);
        if( minStack.isEmpty()){
            minStack.push(number);
        }else if( number <= minStack.peek()){
            minStack.push(number);
        }
    }

    public int pop() {
        // write your code here
        int p = stack.pop();
        if( p == minStack.peek())
            minStack.pop();
        return p;
    }

    public int min() {
        // write your code here
        return minStack.peek();
    }
}

Java Code

九章中给的Python版本的就是利用list实现的

class MinStack(object):

    def __init__(self):
        # do some intialize if necessary
        self.stack = []
        self.minstack = []

    def push(self, number):
        # write yout code here
        self.stack.append(number)
        if len(self.minstack) == 0 or number <= self.minstack[-1]:
            self.minstack.append(number)

    def pop(self):
        # pop and return the top item in stack
        if self.stack[-1] == self.minstack[-1]:
            self.minstack.pop()
        return self.stack.pop()

    def min(self):
        # return the minimum number in stack
        return self.minstack[-1]

Python Code