【leetcode c++】155 Min stack

Min stack

Design a stack that supports push, pop,top, and retrieving the minimum element in constant time.

 

push(x) -- Push element x onto stack.

pop() -- Removes the element on top of thestack.

top() -- Get the top element.

getMin() -- Retrieve the minimum element inthe stack.

 

咋一看不是很难，看到retrievingthe minimum element in constant time.（在固定时间内返回最小值）就觉得要动点心思了。既然要固定时间返回最小值，那么只能是这个Min stack有保存最小值的手段。

只用一个整型来保存不太现实，因为pop操作之后，最小值可能作废，需要回溯前一个最小值。

那么到这里，第一个思路就是：双栈。即再维护一个minItemStack的栈。每次stack.push一个值，判断这个值是不是比minItemStack.top小，如果是，则顺便minItemStack.push；如果不是，那么minItemStack.top也是当前Min stack的最小值，同时也minItemStack.push一个跟minItemStack.top相等的元素。也就是，保持两个栈等高。



可能会觉得，在push2的时候，minItemStack.top都已经是1了，再push浪费了。

换个例子。



如果不维持等高的话，意思就是，stack.push一个大于等于minItem.top的元素的时候，不进行minItem.push。就变成这样。

那么，如果下一步进行stack.pop的话，我们不知道，该不该进行minItem.pop。

维护等高就不需要考虑这个问题，同步pop即可。

 

再考虑，要不要维护2个栈？在上一个思路的优化：pair<,>栈。这是一个栈类，里面放了两个等高的栈。那我们明显可把它变一个栈。关联容器用过吧，我们把这俩栈合为元素类型为pair<int,int>就可以啦。



再考虑，容器问题。我们用STL容器作为栈。



当然也可以自己实现一个链表做链栈。这个思路就是头插法的链表。因为，指针时刻指向链表头（top），反正我们也不需要关心链表有多长（栈有多深）。链栈是比vector快一点的。



//vector

class MinStack {
public:
vector<pair<int,int>> stackVec;
void push(int x) {
if(0 == stackVec.size()) stackVec.push_back(pair<int,int>(x,x));
else
{
if(x > stackVec.back().second) stackVec.push_back(move(pair<int,int>(x,stackVec.back().second)));
else stackVec.push_back(move(pair<int,int>(x,x)));
}
}
void pop() {
stackVec.pop_back();
}
int top() {
return stackVec.back().first;
}

int getMin() {
return stackVec.back().second;
}
};

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//linklist

//leetcode上面我存的是vector的，linklist版本的需要修改一下代码块的位置放到leetcdoe才行，这里是在VS下的

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>

using namespace std;

void push(int x);
void pop();
int top();
int getMin();

struct ListNode {
int val;
int min;
ListNode *next;
ListNode(int x, int y) : val(x), min(y), next(NULL) {}
};

ListNode* pTop = NULL;

int main()
{
return 0;
}
void push(int x) {
if (!pTop)
{
ListNode* temp = new ListNode(x, x);
pTop = temp;
}
else
{
if (x < pTop->min)
{
ListNode* temp = new ListNode(x, x);
temp->next = pTop;
pTop = temp;
}
else
{
ListNode* temp = new ListNode(x, pTop->min);
temp->next = pTop;
pTop = temp;
}
}
}

void pop() {
ListNode* de = pTop;
pTop = pTop->next;
delete de;
}
int top() {
return pTop->val;
}

int getMin() {
return pTop->min;
}