【题目】

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【分析】

一般的栈就具有push()、pop()、top()的功能。getMin()的功能如何在常数时间内实现呢？
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如果查找的话，至少是线性时间。不符合要求。

【方法一】

使用一个辅助栈，用来保存当前栈中的最小值。执行getMin()操作时，返回辅助栈的栈顶元素即可。

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代码：

class MinStack {
    Stack<Integer> dataStack;
    Stack<Integer> minStack;

    public MinStack() {
        dataStack = new Stack();
        minStack = new Stack();
    }
    
    public void push(int x) {
        dataStack.push(x);
        if(minStack.empty()==true || minStack.peek()>x){
            minStack.push(x);
        }else{
            minStack.push(minStack.peek());
        }
    }
    
    public void pop() {
        dataStack.pop();
        minStack.pop();
    }
    
    public int top() {
        return dataStack.peek();
    }
    
    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */

结果：
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【方法二】

也可以不使用辅助栈，让栈中保存的是<data,min>对，起到辅助栈相同的效果。
在这里插入图片描述

代码：

class MinStack {
    class Node{
        int data;
        int min;   //保存当前位置的最小值
        Node(int data, int min){
            this.data=data;
            this.min = min;
        }
    }
    Stack<Node> s;

    public MinStack() {
        s = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        int min =x;
        if(s.empty()==false && x>s.peek().min){
            min = s.peek().min;
        }
        Node node = new Node(x,min);
        s.push(node);
    }
    
    public void pop() {
        s.pop();
    }
    
    public int top() {
        return s.peek().data;
    }
    
    public int getMin() {
        return s.peek().min;
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */

结果：
在这里插入图片描述

【方法三】

方法一、二都是用了自带的库函数，如果要求不使用库函数呢？就只能自己实现了。
在这里插入图片描述

class MinStack {
    class Node{
        int data;
        int min;
        Node next;

        Node(int data, int min){
            this.data = data;
            this.min = min;
        }
    }
    Node head;

    public MinStack() {
    }
    
    public void push(int x) {
        if(head==null){                 //第一个节点
            Node node = new Node(x,x);
            node.next=null;
            head = node;
        }else{                          //头插法建立链表
            Node node = new Node(x, Math.min(x, head.min));
            node.next = head;
            head = node;
        }
    }
    
    public void pop() {
        head = head.next;
    }
    
    public int top() {
        return head.data;
    }
    
    public int getMin() {
        return head.min;
    }
}

/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack obj = new MinStack();
 * obj.push(x);
 * obj.pop();
 * int param_3 = obj.top();
 * int param_4 = obj.getMin();
 */