用辅助栈实现最小值栈，主栈存元素，辅助栈同步存每步最小值，push时压入较小值，pop时同步弹出，确保O(1)时间完成所有操作。
在C++中实现一个能获取栈中最小值的栈结构，核心思路是用辅助栈来同步记录每个状态下的最小值。这样可以在O(1)时间内完成push、pop和getMin操作。
设计思路
维护两个栈：主栈用于存储实际元素，辅助栈用于存储对应时刻的最小值。每次入栈时，辅助栈压入当前值与栈顶较小者；出栈时两栈同时弹出，确保状态一致。
代码实现
#include#include using namespace std; class MinStack { private: stack data; // 主栈 stack min; // 辅助栈，保存最小值 public: void push(int val) { data.push(val); if (min.empty() || val <= min.top()) { min.push(val); } else { min.push(min.top()); } } void pop() { if (!data.empty()) { data.pop(); min.pop(); } } int top() { return data.top(); } int getMin() { return min.top(); } bool empty() { return data.empty(); } };
使用示例
下面是一个简单的测试用例：
int main() {
MinStack ms;
ms.push(3);
ms.push(5);
cout << "当前最小值: " << ms.getMin() << endl; // 输出 3
ms.push(2);
cout << "当前最小值: " << ms.getMin() << endl; // 输出 2
ms.pop();
cout << "当前最小值: " << ms.getMin() << endl; // 输出 3
return 0;
}
这种方法空间换时间，保证了所有操作都在常数时间内完成。关键是辅助栈始终与主栈同步，每一步都保留当时的最小状态。
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