每日一练：LeeCode-503. 下一个更大元素 II （中）【单调栈】

本文是力扣LeeCode-503. 下一个更大元素 II 学习与理解过程，本文仅做学习之用，对本题感兴趣的小伙伴可以出门左拐LeeCode。

给定一个循环数组 nums （ nums $nums.length - 1$ 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 的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:

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:

输入: nums = $1,2,3,4,3$

输出: $2,3,4,-1,4$

单调栈法 ：单调栈法是我们刷算法必备的黄金公式

对单调栈的理解我参考负雪明烛博主的讲解

在实现上，我们可以使用**「单调栈」**来实现，单调栈是说 栈里面的元素从栈底到栈顶 是 单调递增或者单调递减 的（类似于汉诺塔）。本题应该用个「单调递减栈」来实现。
建立「单调递减栈」，并对原数组遍历一次：
如果栈为空，则把当前元素放入栈内；
如果栈不为空，则需要判断当前元素和栈顶元素的大小：
如果当前元素比栈顶元素大：说明当前元素是前面一些元素的「下一个更大元素」，则逐个弹出栈顶元素，直到当前元素比栈顶元素小为止。
如果当前元素比栈顶元素小：说明当前元素的「下一个更大元素」与栈顶元素相同，则把当前元素入栈。

模版：以 下一个更大元素 I 为例

java 复制代码

class Solution {
    public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();
        for (int i = nums2.length - 1; i >= 0; --i) {
            int num = nums2[i];
            while (!stack.isEmpty() && num >= stack.peek()) {
                stack.pop();
            }
            map.put(num, stack.isEmpty() ? -1 : stack.peek());
            stack.push(num);
        }
        int[] res = new int[nums1.length];
        for (int i = 0; i < nums1.length; ++i) {
            res[i] = map.get(nums1[i]);
        }
        return res;
    }
}

思路

考虑到本题的实际情况，需要回过头来遍历数组，这里牵扯到 循环数组 的概念。
循环数组 ：数组的最后一个元素下一个元素是数组的第一个元素 ，形状类似于「环」 。我们只需要使用 取模运算 % 可以把下标i映射到数组 nums长度的 0−N内。

未通过版本

参照下一个更大元素 I 的解决方法并结合循环数据，我的代码如下：

java 复制代码

    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int[] result = new int[nums.length];
        Map<Integer,Integer> map = nextGreaterElementsHelper(nums);
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            result[i] = map.get(nums[i]);
        }
        return result;
    }

    private Map<Integer,Integer> nextGreaterElementsHelper(int[] nums){
        int len = nums.length;
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for(int j=2*len-1;j>=0;j--){	//逻辑环，取模运算
            while(!stack.isEmpty()&&stack.peek()<=nums[j%len]){
                stack.pop();
            }
            map.put(nums[j%len],stack.isEmpty()?-1:stack.peek());
            stack.push(nums[j%len]);
        }
        return map;
    }

提交报错：

从1开始就出问题了，debug了半天，没看出问题。有大佬帮我看出问题吗？

代码实现

java 复制代码

class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] ret = new int[n];
        Arrays.fill(ret, -1);
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
        for (int i = 0; i < n * 2 - 1; i++) {
            while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < nums[i % n]) {
                ret[stack.pop()] = nums[i % n];
            }
            stack.push(i % n);
        }
        return ret;
    }
}

大家有更好的方法，请不吝赐教。