题目
简单
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nums1
中数字 x
的 下一个更大元素 是指 x
在 nums2
中对应位置 右侧 的 第一个 比 x
大的元素。
给你两个没有重复元素 的数组 nums1
和 nums2
,下标从 0 开始计数,其中nums1
是 nums2
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]
的 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:
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:
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 。
提示:
1 <= nums1.length <= nums2.length <= 1000
0 <= nums1[i], nums2[i] <= 104
nums1
和nums2
中所有整数 互不相同nums1
中的所有整数同样出现在nums2
中
进阶: 你可以设计一个时间复杂度为 O(nums1.length + nums2.length)
的解决方案吗?
思路和解题方法 一 暴力
- 首先获取
nums1
和nums2
的长度,分别存储在变量m
和n
中。- 创建一个大小为
m
的整数数组res
,用于存储结果。- 对于
nums1
中的每个元素,依次执行以下操作:
- 初始化变量
j
为 0,然后在nums2
中查找与nums1[i]
相等的元素的索引。- 然后从索引
j+1
开始,在nums2
中找到比nums2[j]
大的下一个元素的索引k
。- 将
res[i]
设置为k < n ? nums2[k] : -1
,即如果找到了下一个更大的元素则赋值给res[i]
,否则赋值为 -1。- 最后返回结果数组
res
。
复杂度
时间复杂度:
O(mn)
时间复杂度为 O(mn),其中 m 为 nums1 的长度,n 为 nums2 的长度。这是因为对于 nums1 中的每个元素,都需要在 nums2 中进行线性查找并比较,所以时间复杂度为 O(mn)。
空间复杂度
O(m)
空间复杂度为 O(m),因为除了存储结果的数组外,没有使用额外的空间,所以空间复杂度主要取决于结果数组的大小,与 nums1 的长度相等,因此为 O(m)。
c++ 代码 1
cpp
class Solution {
public:
vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
int m = nums1.size(); // 获取nums1的长度
int n = nums2.size(); // 获取nums2的长度
vector<int> res(m); // 初始化结果数组
for (int i = 0; i < m; ++i) { // 遍历nums1
int j = 0;
while (j < n && nums2[j] != nums1[i]) { // 在nums2中找到与nums1[i]相等的数的索引j
++j;
}
int k = j + 1;
while (k < n && nums2[k] < nums2[j]) { // 找到nums2中比nums2[j]大的下一个元素的索引k
++k;
}
res[i] = k < n ? nums2[k] : -1; // 更新结果数组中第i个元素的值
}
return res; // 返回结果数组
}
};
思路和解题方法 二 单调栈
- 首先创建一个栈
st
用来保存nums2
中元素的索引,创建一个大小为nums1.size()
的整数数组ans
,并初始化为 -1。- 如果
nums1
为空,则直接返回初始化好的ans
数组。- 创建一个无序映射
umap
,用于存储nums1
中元素与其索引的对应关系。- 遍历
nums2
数组,对于每个元素执行以下操作:
- 如果当前栈为空或者当前元素小于栈顶元素对应的
nums2
中的值,则将当前元素的索引入栈。- 如果当前元素等于栈顶元素对应的
nums2
中的值,则也将当前元素的索引入栈。- 如果当前元素大于栈顶元素对应的
nums2
中的值,则循环弹出栈顶元素,并在umap
中查找是否有对应的索引,若有则在ans
数组中更新对应位置的值。- 最后返回结果数组
ans
。
复杂度
时间复杂度:
O(m+n)
时间复杂度为 O(m+n),其中 m 为 nums1 的长度,n 为 nums2 的长度。这是因为代码中使用了两个循环,其中一个循环遍历 nums2 数组,另一个循环遍历栈中的元素,总体的时间复杂度与两个数组的长度线性相关。
空间复杂度
O(m+n)
空间复杂度主要取决于栈 st 和哈希表 umap 的空间占用,以及结果数组 ans 的空间。栈 st 的空间复杂度为 O(n),哈希表 umap 的空间复杂度也为 O(n),结果数组 ans 的空间复杂度为 O(m),因此整体空间复杂度为 O(m+n)。
c++ 代码 2
cpp
class Solution {
public:
vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
stack<int> st; // 创建一个栈 st,用于存储 nums2 中元素的索引
vector<int> ans(nums1.size(), -1); // 创建一个大小为nums1.size()的结果数组ans,并初始化为-1
if(nums1.size() == 0) return ans; // 如果 nums1 的长度为0,直接返回结果数组 ans
unordered_map<int,int> umap; // 创建一个哈希表 umap,用于记录 nums1 中元素与其下标的映射关系
for(int i = 0;i<nums1.size();i++) // 遍历 nums1 数组,建立 nums1 中元素与其下标的映射关系
{
umap[nums1[i]] = i;
}
st.push(0); // 将 nums2 数组中第一个元素的索引入栈
for (int i = 1; i < nums2.size(); i++) { // 从 nums2 数组的第二个元素开始遍历
if (nums2[i] < nums2[st.top()]) { // 如果当前元素小于栈顶元素,入栈
st.push(i);
} else if (nums2[i] == nums2[st.top()]) { // 如果当前元素等于栈顶元素,入栈
st.push(i);
} else { // 如果当前元素大于栈顶元素,说明找到了下一个更大的元素
while (!st.empty() && nums2[i] > nums2[st.top()]) { // 循环直到栈为空或者当前元素小于等于栈顶元素
if (umap.count(nums2[st.top()]) > 0) { // 检查在 umap 中是否存在该元素
int index = umap[nums2[st.top()]]; // 根据 umap 找到 nums2[st.top()] 在 nums1 中的下标
ans[index] = nums2[i]; // 更新结果数组 ans 中对应下标的值
}
st.pop(); // 弹出栈顶元素
}
st.push(i); // 当前元素入栈
}
}
return ans; // 返回结果数组 ans
}
};
Java代码
java
public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
// 创建一个哈希表用于存储 nums1 中元素与其索引的对应关系
HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
map.put(nums1[i], i);
}
// 创建一个数组用于存储结果,并初始化为 -1
int[] res = new int[nums1.length];
Arrays.fill(res, -1);
// 创建一个栈用于保存 nums2 中元素的索引
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
// 遍历 nums2 数组
for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
// 如果栈不为空并且当前元素大于栈顶元素对应的 nums2 中的值
while (!stack.isEmpty() && nums2[stack.peek()] < nums2[i]) {
// 弹出栈顶元素
int pre = nums2[stack.pop()];
// 如果哈希表中存在这个元素,更新结果数组中对应位置的值
if (map.containsKey(pre)) {
res[map.get(pre)] = nums2[i];
}
}
// 将当前元素的索引入栈
stack.push(i);
}
return res; // 返回结果数组
}
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