算法刷题笔记 单调栈（C++实现）

文章目录

• • 题目描述
  • 基本思路
  • 实现代码

题目描述

• 给定一个长度为N的整数数列，输出每个数左边第一个比它小的数，如果不存在则输出−1。

输入格式

• 第一行包含整数N，表示数列长度。
• 第二行包含N个整数，表示整数数列。

输出格式

• 共一行，包含N个整数，其中第i个数表示第i个数的左边第一个比它小的数，如果不存在则输出−1。

数据范围

• 1 ≤ N ≤ 10^5
• 1 ≤ 数列中元素 ≤ 109

基本思路

• 本题是单调栈最经典的应用情况。单调栈是指一个其中的元素是按照顺序排列的栈。
• 基本思路为：
  • 首先构建一个空的整数类型的栈；
  • 每次读取一个数组元素，进行判定：
    • 如果此时的栈为空，则直接输出-1，然后将该元素入栈；
    • 如果此时的栈不为空，则将当前数组元素与栈顶元素比较。如果当前元素小于等于栈顶元素，则将栈顶元素出栈，然后比较当前元素和更新后的栈顶元素。重复上述过程，如果最终找到了一个比当前数组元素小的栈顶元素，则输出该栈顶元素的值；如果没有找到比当前数组小的栈顶元素（即把栈中的所有元素都出栈了，仍然没有找到），则直接输出-1 。最后，将当前的数组元素入栈。
  • 重复上述过程直到所有数组元素均输入完成。

实现代码

#include <cstdio>
#include <stack>
using namespace std;

int main(void)
{
    int N;
    scanf("%d", &N);
    stack<int> sorted_stack;
    for(int i = 0; i < N; ++ i)
    {
        int x;
        scanf("%d", &x);
        if(sorted_stack.empty()) printf("-1 ");
        else
        {
            while(!sorted_stack.empty() && sorted_stack.top() >= x) sorted_stack.pop();
            if(sorted_stack.empty()) printf("-1 ");
            else printf("%d ", sorted_stack.top());
        }
        sorted_stack.push(x);
    }
    return 0;
}