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155. 最小栈（中等系列）

news 2025/7/2 14:38:59

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:

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.

提示：

-231 <= val <= 231 - 1
pop、top 和 getMin 操作总是在非空栈上调用
push, pop, top, and getMin最多被调用 3 * 104 次

第一种：栈

class MinStack {// 数据栈，用于存储元素public Stack<Integer> data;// 最小值栈，用于存储当前栈内的最小值public Stack<Integer> min;// 构造函数，初始化两个栈public MinStack() {data = new Stack<Integer>();min = new Stack<Integer>();}// 元素入栈操作public void push(int val) {data.push(val); // 将元素压入数据栈// 如果最小值栈为空，或者新元素小于当前最小值栈顶元素if (min.empty() || val < min.peek()) {min.push(val); // 将新元素压入最小值栈} else {min.push(min.peek()); // 否则将当前最小值栈顶元素再次压入最小值栈，保持与数据栈元素个数一致}}// 元素出栈操作public void pop() {data.pop(); // 从数据栈中弹出一个元素min.pop();  // 同时从最小值栈中弹出一个元素，保持两个栈的同步}// 获取栈顶元素public int top() {return data.peek(); // 返回数据栈的栈顶元素，不出栈}// 获取当前栈内的最小值public int getMin() {return min.peek(); // 返回最小值栈的栈顶元素，即当前栈内的最小值}
}

第二种：数组自定义栈

class MinStack {public final int MAXN = 8001; // 定义最大容量int[] data; // 存储元素的数组int[] min; // 存储当前最小元素的数组int size; // 栈的大小public MinStack() {data = new int[MAXN]; // 初始化data数组min = new int[MAXN]; // 初始化min数组size = 0; // 初始化栈大小}// 入栈操作public void push(int val) {data[size] = val; // 将元素放入data数组if (size == 0 || val < min[size - 1]) {min[size] = val; // 更新min数组，如果val比前一个最小值小} else {min[size] = min[size - 1]; // 如果val不是最小值，保持原最小值}size++; // 增加栈大小}// 出栈操作public void pop() {size--; // 减少栈大小，相当于出栈}// 获取栈顶元素public int top() {return data[size - 1]; // 返回栈顶元素}// 获取栈中的最小元素public int getMin() {return min[size - 1]; // 返回当前最小元素}
}