과제 문제1: https://leetcode.com/problems/min-stack/

제약 조건

• 2^31 ≤ val ≤ 2^31 - 1
• pop, top, getMin 연산은 항상 비어있지 않은 스택에서 호출됩니다.
• push, pop, top, getMin 연산은 최대 30,000번 호출될 수 있습니다.
• 모든 연상은 O(1)의 시간 복잡도를 가져야 합니다.

class MinStack:

    def __init__(self):
        self.stack = []  # 주 스택: 요소를 저장
        self.min_stack = []  # 보조 스택: 최소값을 추적

    def push(self, val: int) -> None:
        self.stack.append(val)
        # 보조 스택이 비어있거나, val이 현재 최소값보다 작거나 같으면 추가
        if not self.min_stack or val <= self.min_stack[-1]:
            self.min_stack.append(val)

    def pop(self) -> None:
        # 스택에서 요소를 제거할 때, 최소값과 같다면 보조 스택에서도 제거
        if self.stack:
            if self.stack[-1] == self.min_stack[-1]:
                self.min_stack.pop()
            self.stack.pop()

    def top(self) -> int:
        # 스택의 최상단 요소 반환
        if self.stack:
            return self.stack[-1]
        return None  # 문제의 제약 조건상 호출되지 않음

    def getMin(self) -> int:
        # 현재 스택의 최소값 반환
        if self.min_stack:
            return self.min_stack[-1]
        return None  # 문제의 제약 조건상 호출되지 않음

# 사용 예시:
# obj = MinStack()
# obj.push(-2)
# obj.push(0)
# obj.push(-3)
# print(obj.getMin())  # 출력: -3
# obj.pop()
# print(obj.top())     # 출력: 0
# print(obj.getMin())  # 출력: -2

코드 설명:

1. push(val) - 주 스택에 값을 추가하고, 최소값을 보조 스택에 업데이트합니다.
2. pop() - 최상단 요소를 제거하고, 최소값이 제거될 경우 보조 스택에서도 제거합니다.
3. top() - 스택의 최상단 요소를 반환합니다.
4. getMin() - 현재까지의 최소값을 반환합니다.

시간 및 공간 복잡도 분석

• 시간 복잡도: 모든 연산은 O(1)
• 공간 복잡도: O(n) (보조 스택을 사용하기 때문)