单调栈(力扣496、LCR03、503)

单调栈:数据存储顺序单调递增或单调递减

解决适用问题:左边和右边比当前小(大)且最近的。

力扣可以使用单调栈题目:

496. 下一个更大元素 I

LCR 038. 每日温度

503. 下一个更大元素 II

496. 下一个更大元素 I

nums1 中数字 x下一个更大元素 是指 xnums2 中对应位置 右侧第一个x大的元素。

给你两个没有重复元素 的数组 nums1nums2 ,下标从 0 开始计数,其中nums1nums2 的子集。

对于每个 0 <= i < nums1.length ,找出满足 nums1[i] == nums2[j] 的下标 j ,并且在 nums2 确定 nums2[j]下一个更大元素 。如果不存在下一个更大元素,那么本次查询的答案是 -1

返回一个长度为 nums1.length 的数组ans作为答案,满足ans[i]是如上所述的 下一个更大元素

示例 1:

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输入:nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出:[-1,3,-1]
解释:nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述:
- 4 ,用加粗斜体标识,nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素,所以答案是 -1 。
- 1 ,用加粗斜体标识,nums2 = [1,3,4,2]。下一个更大元素是 3 。
- 2 ,用加粗斜体标识,nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素,所以答案是 -1 。

示例 2:

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输入:nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4].
输出:[3,-1]
解释:nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述:
- 2 ,用加粗斜体标识,nums2 = [1,2,3,4]。下一个更大元素是 3 。
- 4 ,用加粗斜体标识,nums2 = [1,2,3,4]。不存在下一个更大元素,所以答案是 -1 。 

题解:

java 复制代码
class Solution {
    public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
        if (nums1==null||nums2==null){
            return null;
        }
        int[] res = new int[nums1.length];
        int[] result = new int[nums2.length];
        //使用单调栈找出nums2数组元素之后第一个比它大的元素
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        // 递减栈
        for (int i= nums2.length-1; i>=0; i--) {
            while (!stack.isEmpty()&&stack.peek()<=nums2[i]){
                stack.pop();
            }
            result[i] = stack.isEmpty()? -1:stack.peek();
            stack.push(nums2[i]);
        }
        // 返回数组结果赋值
        for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
                if (nums1[i]==nums2[j]){
                    res[i]=result[j];
                    break;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

LCR 038. 每日温度

请根据每日 气温 列表 temperatures ,重新生成一个列表,要求其对应位置的输出为:要想观测到更高的气温,至少需要等待的天数。如果气温在这之后都不会升高,请在该位置用 0 来代替。

示例 1:

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输入:temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73]

输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]

示例 2:

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输入: temperatures = [30,40,50,60]

输出: [1,1,1,0]

题解:

java 复制代码
class Solution {
    public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {
        if (temperatures==null){
            return null;
        }
        int[] res = new int[temperatures.length];
        int[] result = new int[temperatures.length];
        //使用单调栈找出nums2数组元素之后第一个比它大的元素
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i =  temperatures.length-1; i >=0; i--) {
            while (!stack.isEmpty()&&temperatures[stack.peek()]<=temperatures[i]){
                stack.pop();
            }
            result[i] = stack.isEmpty()?0:stack.peek();
            stack.push(i);
        }

        for (int i = 0; i < temperatures.length; i++) {
            res[i] = (result[i]-i)<0?0:result[i]-i;
        }
        return res;
    }
}

503. 下一个更大元素 II

给定一个循环数组 numsnums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ),返回 nums 中每个元素的 下一个更大元素

数字 x下一个更大的元素 是按数组遍历顺序,这个数字之后的第一个比它更大的数,这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在,则输出 -1

示例 1:

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输入: nums = [1,2,1]
输出: [2,-1,2]
解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2;
数字 2 找不到下一个更大的数; 
第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索,结果也是 2。

示例 2:

复制代码
输入: nums = [1,2,3,4,3]
输出: [2,3,4,-1,4]

题解:

java 复制代码
class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int length = n*2-1;
        int[] res = new int[nums.length];
        Arrays.fill(res,-1);
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            while (!stack.isEmpty()&&nums[stack.peek()]<nums[i%n]){
                res[stack.pop()] = nums[i%n];
            }
            stack.add(i%n);
        }
        return res;
    }
}
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