leetcode剑指Offer第一天

用两个栈实现队列

用两个栈实现一个队列。队列的声明如下，请实现它的两个函数 appendTail 和 deleteHead ，分别完成在队列尾部插入整数和在队列头部删除整数的功能。(若队列中没有元素，deleteHead 操作返回 -1 )

示例：

输入：
["CQueue","appendTail","deleteHead","deleteHead","deleteHead"]
[[],[3],[],[],[]]
输出：[null,null,3,-1,-1]

输入：
["CQueue","deleteHead","appendTail","appendTail","deleteHead","deleteHead"]
[[],[],[5],[2],[],[]]
输出：[null,-1,null,null,5,2]

提示：

1 <= values <= 10000
最多会对appendTail、deleteHead进行 10000 次调用

解题思路

栈的特点在于后进先出，那么一个作为主要栈，负责存储和正确输出数据，另一个作为添加数据时的辅助栈，将数据添入的顺序倒转

初始化时就新建两个栈对象

添加时直接添加至辅助栈，再输出至存储栈

删除时先看存储栈是否存在数据可以直接删除，可以则直接执行删除，因为顺序是正确的，否则判断辅助站是否存在数据，存在则输入至存储栈，再执行删除，若两个栈都为空则依题返回-1

Java代码

class CQueue {
    Stack<Integer> A,B;
    public CQueue() {
        A = new Stack<>();
        B = new Stack<>();
    }

    public void appendTail(int value) {
        A.push(value);
    }

    public int deleteHead() {
        if(!B.empty()) return B.pop();
        if(A.empty()) return -1;
        while(!A.empty()) B.push(A.pop());
        return B.pop();
    }
}

/**
 * Your CQueue object will be instantiated and called as such:
 * CQueue obj = new CQueue();
 * obj.appendTail(value);
 * int param_2 = obj.deleteHead();
 */

包含min函数的栈

Easy 原题：剑指 Offer 30. 包含min函数的栈

定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。

示例：

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.min();   --> 返回 -2.

提示：

各函数的调用总次数不超过 20000 次

解题思路

对于栈而言，因为是固定尾进头出，所以pop和push的复杂度本来就是O(1) 时间复杂度，而min实现则需要遍历栈，是O(n)时间复杂度

最小值会在插入时判断是否更新，在删除时判断是否改变

因为是栈的最小值查询，而栈的添加和删除顺序是确定的，所以最小值的变化一定是确定的

利用一个辅助栈来存储每添加一个数据后的最小值，当加入的数据和当前最小值一致或更小时，添加入辅助栈，否则不变

当删除的数据和辅助栈值一致时，删除原数据同时删除辅助栈

显示min就直接输出辅助栈的栈尾，表示到目前位置的最小值

你可以理解为：辅助栈是一个，以存储栈第一个值为基础，此后每一个值都不严格小于（小于等于）前一个值的递减数组，删除存储栈数据时，较大的数和这个递减数组没关系，那么最小值不会受到影响，辅助栈不变；相反则会连着辅助栈栈尾巴一起删，因为存储时是按顺序存储的小值就会同时存入辅助栈

Java代码

class MinStack {
    Stack<Integer> nor, fMin;

    /** initialize your data structure here. */
    public MinStack() {
        nor = new Stack<Integer>();
        fMin = new Stack<Integer>();
    }
    
    public void push(int x) {
        if(fMin.empty() || fMin.peek() >= x) {
            fMin.push(x);
        }
        nor.push(x);
    }
    
    public void pop() {
        if(fMin.peek().equals(nor.peek())) {
            fMin.pop();
        }
        nor.pop();
    }
    
    public int top() {
        return nor.peek();
    }
    
    public int min() {
        return fMin.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.min();
 */