数据结构 - 单调栈、单调队列

单调栈:每日温度

  • 请根据每日 气温 列表 temperatures ,请计算在每一天需要等几天才会有更高的温度。如果气温在这之后都不会升高,请在该位置用 0 来代替
  • 单调栈基本只处理NGE问题(Next GreaterElement)。对序列中每个元素,找到下一个比它大的元素。(“下一个”可以换成“上一个”,“大”也可以换成“小”)
class Solution(object):def dailyTemperatures(self, temperatures):""":type temperatures: List[int]:rtype: List[int]"""length = len(temperatures)res = [0 for _ in range(length)]stack = []  # 维护一个单调栈,其中的值是单调递减的for i in range(length):t = temperatures[i]while (len(stack) > 0 and temperatures[stack[-1]] < t):res[stack[-1]] = i - stack[-1]stack.pop()stack.append(i)return res

单调队列:滑动窗口的最大值

  • 给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k,请找出所有滑动窗口里的最大值(典型用法)

  • 详细参考

"""
用一个queue(滑动窗口,先入先出)和一个deque实现
queue负责push和pop,deque用来存放最大值
1. 如果新的value大于deque尾端的值,那么deque一直进行pop_back操作,直到尾端的值大于等于value 或者为空,再将value压入deque的尾部
2. 每次取max_value,返回deque首部的值
3. 当que进行pop操作时,如果que首部的值等于deque首部的值,那么deque同样需要进行pop_front操作
"""
class Solution(object):def maxSlidingWindow(self, nums, k):""":type nums: List[int]:type k: int:rtype: List[int]"""desc_q = []  # 单调递减队列# 初始化for i in range(k):while (desc_q and desc_q[-1] < nums[i]):desc_q.pop()desc_q.append(nums[i])res = [desc_q[0]]for i in range(k, length):in_num = nums[i]  # 加入窗口的数字out_num = nums[i - k]  # 退出窗口的数字if out_num == desc_q[0]:  # 如果在单调队列首部则同步退出desc_q.pop(0)while (desc_q and desc_q[-1] < in_num):desc_q.pop()desc_q.append(in_num)res.append(desc_q[0])return res

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