【stack题解】最小栈 | 栈的压入、弹出序列

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最小栈

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栈的压入、弹出序列

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最小栈

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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.

思路

这道题的难点有两个,一是理解题意,它不是让我们去模拟实现库里的stack,所以我们可以直接用库里的stack及其接口。

(不要像我一开始拿到题,以为是要模拟实现栈的几个接口,哐哐就开整了。。。)

二是在常数时间内实现“getMin() :获取堆栈中的最小元素”。难在时间复杂度上。

但没关系,有句话叫“用空间换取时间”,这道题就用这个思路解决。

我们在类MinStack里 实例化出两个对象:普通栈st、“越来越小栈”min_st。

数据会直接插入st,却未必能插入min_st。只有比栈顶更小的,才能插入min_st。

实现

class MinStack {
public:stack<int> st;stack<int> min_st;
​MinStack()  {}void push(int val) {st.push(val);if(min_st.empty()||val<=min_st.top()){  //<=min_st.push(val);}}void pop() { if(st.top()==min_st.top()){min_st.pop();} st.pop();}int top() {return st.top();}int getMin() {return min_st.top();}
};

栈的压入、弹出序列

栈的压入、弹出序列_牛客题霸_牛客网

输入两个整数序列,第一个序列表示栈的压入顺序,请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序。

假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序,序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列,但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。

1.0<=pushV.length == popV.length <=1000

2.-1000<=pushV[i]<=1000

3.pushV 的所有数字均不相同

示例1

输入:[1,2,3,4,5],[4,5,3,2,1]
​
返回值:true
​
说明:可以通过
push(1)=>push(2)=>push(3)=>push(4)=>pop()=>push(5)=>pop()=>pop()=>pop()=>pop()
这样的顺序得到[4,5,3,2,1]这个序列,返回true  
    

示例2

输入:[1,2,3,4,5],[4,3,5,1,2]
​
返回值:false
​
说明:由于是[1,2,3,4,5]的压入顺序,[4,3,5,1,2]的弹出顺序,要求4,3,5必须在1,2前压入,且1,2不能弹出,但是这样压入的顺序,1又不能在2之前弹出,所以无法形成的,返回false

思路

首先我们要明白一件事:栈的元素是可以在中途弹出的,比如[1,2,3,4,5],它的弹出顺序也可以是[1,2,3,4,5]:把1压入再弹出,再把2压入弹出,把3压入弹出……

而[4,3,5,1,2]就不行,我们模拟一下入栈、出栈的顺序就会发现,2一定是在1之前出栈的。

所以这道题,我们要做的就是:实例化一个栈,模拟入栈、出栈的过程。

实现

class Solution {
public:bool IsPopOrder(vector<int>& pushV, vector<int>& popV) {stack<int> st;int pushi=0,popi=0;
​while(pushi<pushV.size()){st.push(pushV[pushi]);pushi++;
​while(!st.empty()&& popV[popi]==st.top()){st.pop();popi++;}}return st.empty();}
};

需要注意的

1.当栈为空时,不要取栈顶数据!会报错

一开始我是这么写的,当测试用例为[2,1,0],[1,2,0]时,程序报段错误。看看错误出在哪:

class Solution {
public:bool IsPopOrder(vector<int>& pushV, vector<int>& popV) {stack<int> st;int pushi = 0, popi = 0;
​while (pushi < pushV.size()) {st.push(pushV[pushi]);pushi++;
​while (popi < popV.size()  && popV[popi] == st.top()) {st.pop();popi++;}}return st.empty();}
};

错误就出在那个小while循环的判断条件里:

while (popi < popV.size() && popV[popi] == st.top()) { ……
}

最后栈删空了,经过这个循环,会在循环条件里做一个判断,此时调用top()函数,就出问题了。

所以,判断条件应为:

while (!st.empty()&& popV[popi] == st.top()) { ……
}

所以,当取栈顶数据时,一定要加个判空的前置条件!

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