构建极致栈：力扣第 155 题详解

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2023-09-24 08:33:47

简介：

力扣第 155 题：最小栈，要求我们实现一个带有查找最小值功能的栈。它不仅是一个数据结构的考察，更涉及到算法设计和时间复杂度优化，颇具挑战性。

一、剖析问题：

首先，我们需要明确问题的核心需求：设计一个栈，能在常数时间内完成两个操作——入栈和找到栈中的最小值。常数时间意味着操作的时间复杂度不受元素个数的影响，即使面对庞大的栈，也能保持快速响应。

二、最优解法：

最优解法是利用两个栈来实现最小栈。第一个栈用于存储数据，就像普通的栈一样。第二个栈专门用来存储最小值，它始终维护着当前栈中的最小值。

三、具体实现：

入栈：
- 当向栈中插入一个元素时，将其压入数据栈。
- 同时，将该元素与当前最小栈栈顶元素进行比较，如果该元素更小，则将其压入最小栈。
出栈：
- 当从栈中弹出一个元素时，将其从数据栈中弹出。
- 如果被弹出的元素也是最小栈栈顶元素，则同时将其从最小栈中弹出。
获取最小值：
- 要查找栈中的最小值，只需返回最小栈栈顶元素即可。

四、JavaScript 代码实现：

class MinStack {
    constructor() {
        this.dataStack = [];
        this.minStack = [];
    }

    push(val) {
        this.dataStack.push(val);
        if (this.minStack.length === 0 || val <= this.minStack[this.minStack.length - 1]) {
            this.minStack.push(val);
        }
    }

    pop() {
        const val = this.dataStack.pop();
        if (val === this.minStack[this.minStack.length - 1]) {
            this.minStack.pop();
        }
        return val;
    }

    getMin() {
        return this.minStack[this.minStack.length - 1];
    }
}