题目描述

设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。

实现 MinStack 类:

  • MinStack() 初始化堆栈对象。
  • void push(int val) 将元素val推入堆栈。
  • void pop() 删除堆栈顶部的元素。
  • int top() 获取堆栈顶部的元素。
  • int getMin() 获取堆栈中的最小元素。

示例 1:

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输入：
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

输出：
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

解释：
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.getMin();   --> 返回 -2.

具体见题目详解。

算法思路

题目要求我们在O(1)时间复杂度上完成增、删、查，那么很明显，我们不能去遍历这个栈查找最小元素，需要使用空间去存储最小元素，其实很容易想到：对于最小元素的存储，我们可以使用dp的思想，dp[i]表示0~i中最小的那个元素即可。这样的话所有的操作都会是O(1)的时间复杂度。代码如下：

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class MinStack {
private:
    stack< pair<int, int> > st; // {当前值, 当前最小值}
    
public:
    MinStack() {}
    void push(int val) {
        int curMin = st.empty() ? val : min(val, st.top().second);
        st.push({val, curMin});
    }
    void pop() {
        if (!st.empty()) {
            st.pop();
        }
    }
    int top() {
        return st.top().first;
    }
    int getMin() {
        return st.top().second;
    }
};

运行结果如下：

截屏2025-02-03 16.08.46

这个leetcode的OJ也挺奇怪，我之前交的时候是5ms，写这个博客的时候重新交了一次又变成0了，hhh