题目描述:
给定一个整数数组
temperatures,表示每天的温度,返回一个数组answer,其中answer[i]是指对于第i天,下一个更高温度出现在几天后。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:
输入: temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73] 输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]示例 2:
输入: temperatures = [30,40,50,60] 输出: [1,1,1,0]示例 3:
输入: temperatures = [30,60,90] 输出: [1,1,0]
解题思路:
方法一:暴力解法
我的思路:对每一天,往后找第一个比它温度高的天,计算天数差。
具体步骤:
-
外层循环 :枚举每一天
i -
内层循环 :从
i+1开始往后找,找到第一个temperatures[j] > temperatures[i] -
找到 :把
j - i存入ans,break -
没找到 :
flag == 0,存入0
用例子走一遍:
temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]
| i | temperaturesi | 往后找第一个更高的 | j-i |
|---|---|---|---|
| 0 | 73 | 74(下标1) | 1 |
| 1 | 74 | 75(下标2) | 1 |
| 2 | 75 | 76(下标6) | 4 |
| 3 | 71 | 72(下标5) | 2 |
| 4 | 69 | 72(下标5) | 1 |
| 5 | 72 | 76(下标6) | 1 |
| 6 | 76 | 没有 | 0 |
| 7 | 73 | 没有 | 0 |
结果:[1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0] ✅
代码实现:
cpp
class Solution {
public:
vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temperatures) {
vector<int> ans(temperatures.size());
for(int i=0;i<temperatures.size();i++){
for(int j=i+1;j<temperatures.size();j++){
if(temperatures[i]<temperatures[j]){
ans[i]=j-i;
break;
}
}
}
return ans;
}
};
复杂度分析:
| 维度 | 复杂度 | 说明 |
|---|---|---|
| 时间复杂度 | O(n²) | 双重循环,最坏情况(递减数组)内层走完 |
| 空间复杂度 | O(1) | 不算输出数组,只用了几个变量 |
问题 :当 n = 10⁵ 时,O(n²) 约 5×10⁹ 次操作,会超时(TLE)。
缺点:
1. 时间复杂度 O(n²),会超时
最坏情况:temperatures = [100, 99, 98, ..., 1](严格递减),每个 i 都要走到末尾,总操作次数约 n²/2。
2. flag 逻辑可以简化
cpp
int flag = 0;
// ...
if (temperatures[i] < temperatures[j]) {
ans.push_back(j - i);
flag++;
break;
}
flag = 0; // ❌ 这行是多余的
flag++ 后立即 break,flag = 0 永远不会执行
逻辑混乱,可以用 bool found 替代
3. 代码结构可以优化
- 可以用
ans初始化为全0,找到时直接赋值,省去flag判断
方法二:单调栈(最优解法)
核心思路:
维护一个单调递减栈,存储还没找到"更高温度"的下标。
-
遍历每一天,如果当前温度 > 栈顶下标对应的温度,说明栈顶下标的那一天找到了答案
-
弹出栈顶,记录
i - 栈顶下标 -
把当前下标压入栈
具体过程示例:
temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]
i=0, 73: 栈空,压入 → 栈 [0]
i=1, 74: 74 > 73(栈顶0),弹出0,ans[0]=1-0=1
栈空,压入1 → 栈 [1]
i=2, 75: 75 > 74(栈顶1),弹出1,ans[1]=2-1=1
栈空,压入2 → 栈 [2]
i=3, 71: 71 < 75,直接压入 → 栈 [2, 3]
i=4, 69: 69 < 71,直接压入 → 栈 [2, 3, 4]
i=5, 72: 72 > 69(栈顶4),弹出4,ans[4]=5-4=1
72 > 71(栈顶3),弹出3,ans[3]=5-3=2
72 < 75(栈顶2),停止,压入5 → 栈 [2, 5]
i=6, 76: 76 > 72(栈顶5),弹出5,ans[5]=6-5=1
76 > 75(栈顶2),弹出2,ans[2]=6-2=4
栈空,压入6 → 栈 [6]
i=7, 73: 73 < 76,压入 → 栈 [6, 7]
最终: ans = [1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0] ✅
代码实现:
cpp
class Solution {
public:
vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temperatures) {
int n = temperatures.size();
vector<int> ans(n, 0); // 默认全0
stack<int> stk; // 存下标,对应温度单调递减
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 当前温度 > 栈顶下标的温度,说明栈顶下标找到了答案
while (!stk.empty() && temperatures[i] > temperatures[stk.top()]) {
int idx = stk.top();
stk.pop();
ans[idx] = i - idx;
}
stk.push(i);
}
return ans;
}
};
复杂度分析:
| 维度 | 复杂度 | 说明 |
|---|---|---|
| 时间复杂度 | O(n) | 每个下标最多入栈出栈各一次 |
| 空间复杂度 | O(n) | 栈最多存储 n 个下标 |
两种方法对比:
| 对比维度 | 你的方法(暴力) | 单调栈 |
|---|---|---|
| 时间复杂度 | O(n²) | O(n) |
| 空间复杂度 | O(1) | O(n) |
| 能否AC | ❌ 超时 | ✅ 通过 |
| 核心思想 | 逐个往后找 | 维护单调递减栈 |
| 代码复杂度 | 简单 | 中等 |
单调栈的优缺点:
优点:
-
✅ 时间复杂度 O(n):每个元素最多入栈出栈一次
-
✅ 代码简洁:核心逻辑只有几行
-
✅ 适用面广:单调栈可以解决很多"找下一个更大/更小元素"的问题
缺点:
-
❌ 空间复杂度 O(n):需要额外的栈
-
❌ 思路不够直观:需要理解"单调栈"的思想
-
❌ 不容易想到:相比暴力解法,需要一定的算法积累
单调栈的通用模板:
cpp
vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
vector<int> ans(n, -1); // 默认-1(没找到)
stack<int> stk; // 存下标
for (int i = 0; i < n; i++) {
while (!stk.empty() && nums[i] > nums[stk.top()]) {
int idx = stk.top();
stk.pop();
ans[idx] = i - idx; // 或 nums[i]
}
stk.push(i);
}
return ans;
}
变种:
-
找下一个更大元素:
nums[i] > nums[stk.top()] -
找下一个更小元素:
nums[i] < nums[stk.top()] -
找上一个更大元素:从右往左遍历