剑指offer刷题记录-Java篇-30. 包含min函数的栈

题目内容：

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：

此题要求写一个栈，与普通栈不同的是多出了一个获取最小值的方法。

怎么以 O(1) 的时间复杂度查找栈中的最小值?

为了解决出栈对最小值的更新，可以设定一个辅助栈，栈顶表示当前数据栈中的最小值，每次有元素入栈，就让当前最小值入辅助栈。出栈时，辅助栈也要将栈顶元素出栈，这就解决了出栈时的最小值更新问题。

push： 将数据入栈的同时，更新最小值。如果入栈元素大于辅助栈顶元素（也就是元素入栈前，数据栈中的最小值），则最小值依旧是数据栈原来的最小值，否则将元素入辅助栈。

pop： 将数据栈和辅助栈的栈顶元素同时出栈，保持辅助栈的栈顶元素是数据栈中的最小值。

代码：

class MinStack {
    Stack dataStack; //数据栈
    Stack minStack;  //辅助栈，记录最小值

    public MinStack() {
        //初始化数据栈、辅助栈
        dataStack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        //如果当前辅助栈为空，或最小值 > x，则将 x 设置为最小值，即进辅助栈
        if(minStack.isEmpty() || minStack.peek() > x){
            minStack.push(x);
        }else{
            //如果辅助栈中当前最小值 < x, 则继续将上次的最小值设置为最小值
            minStack.push(minStack.peek());
        }
        //数据栈，进栈
        dataStack.push(x);
    }
    
    public void pop() {
        dataStack.pop(); //数据栈，出栈
        minStack.pop();  //辅助栈，栈出栈
    }
    
    public int top() {
        return dataStack.peek();
    }
    
    public int min() {
        return minStack.peek();
    }
}