【教3妹学编程-算法题】下一个更大元素 IV

阳光明媚

3妹:“太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早,你为什么背上炸药包”
2哥 :3妹,什么事呀这么开发。
3妹:2哥你看今天的天气多好啊,阳光明媚、万里无云、秋高气爽,适合秋游。
2哥:是啊,立冬之后天气多以多云为主,好不容易艳阳高照。可是你不能秋游,赶紧收拾收拾上班去啦
3妹:哼, 好吧~
2哥:给你出了一道题发你微信里了, 上班通勤的路上记得看一下,回来问你答案~
image.png
3妹:知道啦,难不倒我!

题目:

给你一个下标从 0 开始的非负整数数组 nums 。对于 nums 中每一个整数,你必须找到对应元素的 第二大 整数。

如果 nums[j] 满足以下条件,那么我们称它为 nums[i] 的 第二大 整数:

j > i
nums[j] > nums[i]
恰好存在 一个 k 满足 i < k < j 且 nums[k] > nums[i] 。
如果不存在 nums[j] ,那么第二大整数为 -1 。

比方说,数组 [1, 2, 4, 3] 中,1 的第二大整数是 4 ,2 的第二大整数是 3 ,3 和 4 的第二大整数是 -1 。
请你返回一个整数数组 answer ,其中 answer[i]是 nums[i] 的第二大整数。

示例 1:

输入:nums = [2,4,0,9,6]
输出:[9,6,6,-1,-1]
解释:
下标为 0 处:2 的右边,4 是大于 2 的第一个整数,9 是第二个大于 2 的整数。
下标为 1 处:4 的右边,9 是大于 4 的第一个整数,6 是第二个大于 4 的整数。
下标为 2 处:0 的右边,9 是大于 0 的第一个整数,6 是第二个大于 0 的整数。
下标为 3 处:右边不存在大于 9 的整数,所以第二大整数为 -1 。
下标为 4 处:右边不存在大于 6 的整数,所以第二大整数为 -1 。
所以我们返回 [9,6,6,-1,-1] 。
示例 2:

输入:nums = [3,3]
输出:[-1,-1]
解释:
由于每个数右边都没有更大的数,所以我们返回 [-1,-1] 。

提示:

1 <= nums.length <= 10^5
0 <= nums[i] <= 10^9

思路:

思考

单调栈 + 优先队列,
我们可以考虑将原始问题简化为计算数组中每个数字的下一个比它大的数字。为了解决这一问题,我们可以利用「单调栈」算法。该算法的核心思想是利用一个栈来存储数组元素的下标。在遍历数组时,对于每个元素,执行以下操作:如果当前元素大于栈顶元素对应的值,说明找到了栈顶元素的下一个更大的数字,将栈顶元素出栈,并更新结果数组。如果当前元素小于等于栈顶元素对应的值,将当前元素的下标压入栈中,保持栈的单调递减性质。这样,最终结果数组中存储的就是每个数字的下一个比它大的数字(如果存在的话),如果没有更大的数字,则对应位置的值为 −1。

java代码:

class Solution {public int[] secondGreaterElement(int[] nums) {int length = nums.length;int[] secondGreater = new int[length];Arrays.fill(secondGreater, -1);Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<int[]>((a, b) -> a[1] - b[1]);for (int i = 0; i < length; i++) {int num = nums[i];while (!pq.isEmpty() && pq.peek()[1] < num) {int index = pq.poll()[0];secondGreater[index] = num;}while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < num) {int index = stack.pop();pq.offer(new int[]{index, nums[index]});}stack.push(i);}return secondGreater;}
}

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