听歌,做题!
1、题目描述
2、逻辑分析
拿到题目一脸懵,有点看不懂啥意思,看了题解才知道啥意思。要实现在常数时间内检索到最小元素的栈,需要使用一个辅助栈来每次存入最小值。
- 使用
Deque
作为栈的实现是因为它提供了push
、pop
和peek
等方法,这些方法直接对应栈的基本操作。 minStack
用于存储当前栈中的最小元素。每次push
时,都会比较新元素和minStack
的栈顶元素(即当前已知的最小元素),并将较小值push
到minStack
中。这样,minStack
的栈顶元素始终是当前栈中的最小元素。- 当执行
pop
操作时,两个栈都需要同时pop
,以确保两个栈的元素是同步的。 getMin
方法直接返回minStack
的栈顶元素,因为该元素始终是当前栈中的最小元素。
3、代码演示
// 使用Deque接口作为栈,因为它提供了push、pop和peek等方法
// 主栈,用于存储元素
Deque<Integer> stack;
// 辅助栈,用于存储当前栈中的最小元素
Deque<Integer> minStack;
public MinStack() {
// 使用LinkedList实现Deque接口作为栈
stack = new LinkedList<Integer>();
minStack = new LinkedList<Integer>();
// 初始化minStack时,放入一个Integer的最大值,确保后续push操作时能正确找到新的最小值
minStack.push(Integer.MAX_VALUE);
}
public void push(int val) {
// 在主栈中push元素
stack.push(val);
// 在minStack中push当前元素和minStack栈顶元素中的较小值
// 这样minStack的栈顶元素始终是当前栈中的最小元素
minStack.push(Math.min(val,minStack.peek()));
}
public void pop() {
// 从主栈中pop元素
stack.pop();
// 同时从minStack中pop元素,因为主栈和minStack的元素是成对push和pop的
minStack.pop();
}
public int top() {
// 返回主栈的栈顶元素
return stack.peek();
}
public int getMin() {
// 返回minStack的栈顶元素,即当前栈中的最小元素
return minStack.peek();
}
4、复杂度分析
- 时间复杂度:对于题目中的所有操作,时间复杂度均为
O(1)
。因为栈的插入、删除与读取操作都是O(1)
,我们定义的每个操作最多调用栈操作两次。 - 空间复杂度:
O(n)
,其中n
为总操作数。最坏情况下,我们会连续插入n
个元素,此时两个栈占用的空间为O(n)
。