获取栈最小元素数据结构实现

题目：定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈最小元素的min函数。

分析

对于push和pop操作来说，都很简单，无论是数组实现栈，还是链表实现栈都很容易。但是唯独min函数不好做。

首先对于栈这个数据结构来说，我们只能获取第一个元素，也就是栈顶的元素。我们不能访问到别的元素，所以我们不行也不可能去遍历获取栈的最小值。

那么我们肯定需要去保存栈的最小值，但是每当一个元素出栈之后，这个最小值需要变动，那么怎么变动呢？这又是一个问题。

还有就是如何去保存这个最小值，如果我们维护一个优先队列，或者别的数据结构， 使得维护的结构是已经排序好的，那么当然可以，但是这对于空间和时间的开销来说都不行。

既然是栈，那么肯定有栈自己的解决方式。

只要维护另一个栈，就能完成这个任务。

思路

1、定义一个栈这里我们称为最小栈，原来的栈我们称为数据栈。

2、最小栈和数据栈元素个数一定相同。最小栈的栈顶元素为数据栈的所有元素的最小值。

3、数据栈入栈一个元素A，最小栈需要拿这个元素与最小栈栈顶元素B比较，如果A小于B，则最小栈入栈A。否则最小栈入栈B。

4、当数据栈出栈一个元素时，最小栈也同时出栈一个元素。

图解流程

算法实现

import java.util.Stack;

import java.util.Stack;

public class Solution {

    // 数据栈
    private Stack<Integer> stack = new Stack();
    // 最小栈
    private Stack<Integer> minStack = new Stack();


    public void push(int node) {
        // 如果最小栈非空，并且栈顶元素小于当前值，那么最小栈将栈顶元素继续入栈，代表当前这个栈的最小值没有变化
        if(!minStack.isEmpty() && minStack.peek() < node){
            minStack.push(minStack.peek());
        }else{
            minStack.push(node);
        }
        // 数据栈直接入栈
        stack.push(node);
    }

    public void pop() {
        // 数据栈与最小栈都出栈
        stack.pop();
        minStack.pop();
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int min() {
        return minStack.peek();
    }
}