代码随想录算法训练营第五十九天【单调栈part2】 | 503.下一个更大元素II、42. 接雨水

503.下一个更大元素II

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求解思路

重点在如何处理循环数组。

方案一:

直接将两个数组拼接在一起,然后使用单调栈求下一个最大值。

方案二:

在遍历的过程中模拟走两遍nums(详见代码)。

代码

class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {vector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;stack<int> st;st.push(0);for (int i = 1; i < nums.size() * 2; i++){if (nums[i % nums.size()] < nums[st.top()]) st.push(i % nums.size());else if (nums[i % nums.size()] == nums[st.top()]) st.push(i % nums.size());else{while (!st.empty() && nums[i % nums.size()] > nums[st.top()]){result[st.top()] = nums[i % nums.size()];st.pop();}st.push(i % nums.size());}}return result;}
};

42. 接雨水

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求解思路

对于一个元素,寻找它的右边和左边的第一个最大元素。

本题的几个重点:

1.单调栈是按行方向来计算雨水的

2.单调栈的元素顺序(从栈头到栈底)

应该是从小到大的顺序。一旦发现添加的柱子高度大于栈头元素了,此时就出现凹槽了,栈头元素就是凹槽底部的柱子,栈头第二个元素就是凹槽左边的柱子,而添加的元素就是凹槽右边的柱子。

3.遇到相同高度的柱子的处理

遇到相同的元素,更新栈内下标,就是将栈里元素(旧下标)弹出,将新元素(新下标)加入栈中。

4.栈内保存的数值

存放下标。

单调栈的处理逻辑:

三种情况

1.当前遍历的元素(柱子)高度小于栈顶元素的高度

把这个元素加入栈中。

2.当前遍历的元素(柱子)高度等于栈顶元素的高度

更新栈顶元素。

3.当前遍历的元素(柱子)高度大于栈顶元素的高度

此时出现凹槽。

取栈顶元素,将栈顶元素弹出,这个就是凹槽的底部,也就是中间位置,下标记为mid,对应的高度为height[mid]。

此时的栈顶元素st.top(),就是凹槽的左边位置,下标为st.top(),对应的高度为height[st.top()](就是图中的高度2)。

当前遍历的元素i,就是凹槽右边的位置,下标为i,对应的高度为height[i](就是图中的高度3)。

雨水高度是(凹槽左边和右边高度的较小值)-(凹槽底部高度),雨水宽度是凹槽右边下标-凹槽左边下标-1,雨水的体积是高度*宽度。

代码

class Solution {
public:int trap(vector<int>& height) {if (height.size() <= 2) return 0;stack<int> st;st.push(0);int sum = 0;for (int i = 1; i < height.size(); i++){if (height[i] < height[st.top()]){st.push(i);}else if (height[i] == height[st.top()]){st.pop();st.push(i);}else{while (!st.empty() && height[i] > height[st.top()]){int mid = st.top();st.pop();if (!st.empty()){int h = min(height[st.top()], height[i]) - height[mid];int w = i - st.top() - 1;sum += h * w;}}st.push(i);}}return sum;}
};

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