【Java】设计一个栈，并且push，pop和min三个方法的时间复杂度必须为O(1)

设计一个栈，除pop与push方法，还支持min方法，可返回栈元素中的最小值。

push，pop和min三个方法的时间复杂度必须为O(1)

要保证min的时间复杂度为O(1), 那就不能每次通过遍历整个栈来获取最小值。假设这个栈初始为5：

5； 最小值为5； 压入7，栈变为

7,5；最小值为5； 压入3，栈变为

3,7,5； 最小值为3

这时弹出3，栈变为

7,5； 最小值为5； 弹出7， 栈变为

5； 最小值为5；

注意在7,5这个状态时，最小值都是5. 也就是说，如果我们能标记出栈的每个状态，那么可以直接取出最小值。可以用一个栈来保存最小值。

stack类的peek（）方法，查看栈顶对象而不移除它

解法一：

import java.util.Stack;

class NodeWithMin {
public int value;
public int min;
public NodeWithMin(int v, int min) {
value = v;
this.min = min;
}
}

public class StackWithMin extends Stack<NodeWithMin> {
public void push(int value) {
int newMin = Math.min(value, min());
super.push(new NodeWithMin( value, newMin));
}

public int min() {
if ( this.isEmpty() ) {
return Integer.MAX_VALUE;
}
else {
return peek().min;
}
}
}


解法二：

import java.util.Stack;

public class StackWithMin2 extends Stack<Integer> {
//an extra stack to store the minimum in every push operation
Stack<Integer> s2;
public StackWithMin2() {
s2 = new Stack<Integer>();
}

public void push(int value) {
if ( value <= min() ) {
p2.push(value);
}
else {
super.push(value);
}
}

public Integer pop() {
int value = super.pop();
if( value == min() ) {
s2.pop();
}
return value;
}

public int min() {
if (s2.isEmpty()) {
return Integer.MAX_VALUE;
}
else {
return s2.peek();
}
}
}