包含 min 函數(shù)的錢

題目： 定義棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，請在該類型中實現(xiàn)一個能夠得到棧的最小素的 min 函數(shù)。在該棧中，調(diào)用 min、push 及 pop 的時間復(fù)雜度都是 0(1)

解題思路：

把每次的最小元素（之前的最小元素和新壓入戰(zhàn)的元素兩者的較小值）都保存起來放到另外一個輔助棧里。

如果每次都把最小元素壓入輔助棧， 那么就能保證輔助棧的棧頂一直都是最小元素．當(dāng)最小元素從數(shù)據(jù)棧內(nèi)被彈出之后，同時彈出輔助棧的棧頂元素，此時輔助棧的新棧頂元素就是下一個最小值。

代碼實現(xiàn)：

public class Test21 {
    /**
     * 定義棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，請在該類型中實現(xiàn)一個能夠得到校的最小元素的min函數(shù)。
     * 在該棧中，調(diào)用pop、push 及min的時間復(fù)雜度都是0(1)
     *
     * @param <T> 泛型參數(shù)
     */
    public static class StackWithMin<T extends Comparable<T>> {
        // 數(shù)據(jù)棧，用于存放插入的數(shù)據(jù)
        private Stack<T> dataStack;
        // 最小數(shù)位置棧，存放數(shù)據(jù)棧中最小的數(shù)的位置
        private Stack<Integer> minStack;
        // 構(gòu)造函數(shù)
        public StackWithMin() {
            this.dataStack = new Stack<>();
            this.minStack = new Stack<>();
        }
        /**
         * 出棧方法
         * @return 棧頂元素
         */
        public T pop() {
            // 如果棧已經(jīng)為空，再出棧拋出異常
            if (dataStack.isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("The stack is already empty");
            }
            // 如果有數(shù)據(jù)，最小數(shù)位置棧和數(shù)據(jù)棧必定是有相同的元素個數(shù)，
            // 兩個棧同時出棧
            minStack.pop();
            return dataStack.pop();
        }
        /**
         * 元素入棧
         * @param t 入棧的元素
         */
        public void push(T t) {
            // 如果入棧的元素為空就拋出異常
            if (t == null) {
                throw new RuntimeException("Element can be null");
            }
            // 如果數(shù)據(jù)棧是空的，只接將元素入棧，同時更新最小數(shù)棧中的數(shù)據(jù)
            if (dataStack.isEmpty()) {
                dataStack.push(t);
                minStack.push(0);
            }
            // 如果數(shù)據(jù)棧中有數(shù)據(jù)
            else {
                // 獲取數(shù)據(jù)棧中的最小元素（未插入t之前的）
                T e = dataStack.get(minStack.peek());
                // 將t入棧
                dataStack.push(t);
                // 如果插入的數(shù)據(jù)比棧中的最小元素小
                if (t.compareTo(e) < 0) {
                    // 將新的最小元素的位置入最小棧
                    minStack.push(dataStack.size() - 1);
                } else {
                    // 插入的元素不比原來的最小元素小，復(fù)制最小棧棧頂元素，將其入棧
                    minStack.push(minStack.peek());
                }
            }
        }
        /**
         * 獲取棧中的最小元素
         * @return 棧中的最小元素
         */
        public T min() {
            // 如果最小數(shù)公位置棧已經(jīng)為空（數(shù)據(jù)棧中已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)了），則拋出異常
            if (minStack.isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("No element in stack.");
            }
            // 獲取數(shù)據(jù)棧中的最小元素，并且返回結(jié)果
            return dataStack.get(minStack.peek());
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        StackWithMin<Integer> stack = new StackWithMin<>();
        stack.push(3);
        System.out.println(stack.min() == 3);
        stack.push(4);
        System.out.println(stack.min() == 3);
        stack.push(2);
        System.out.println(stack.min() == 2);
        stack.push(3);
        System.out.println(stack.min() == 2);
        stack.pop();
        System.out.println(stack.min() == 2);
        stack.pop();
        System.out.println(stack.min() == 3);
        stack.push(0);
        System.out.println(stack.min() == 0);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

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