739 每日温度
请根据每日 气温 列表,重新生成一个列表。对应位置的输出为:要想观测到更高的气温,至少需要等待的天数。如果气温在这之后都不会升高,请在该位置用 0 来代替。
例如,给定一个列表 temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73],你的输出应该是 [1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0]。
提示:气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的均为华氏度,都是在 [30, 100] 范围内的整数。
本题利用单调栈的方法:栈里存放的是之前遍历过的元素的下标,后面遍历的元素与栈顶比较,按照本题为例,如果大于栈头,就将result更新,同时继续比较下一个,直到小于等于那么这个元素入栈,继续比较剩下的元素。如果求一个元素右边第一个更大元素,单调栈就是递增的,如果求一个元素右边第一个更小元素,单调栈就是递减的。
首先先将第一个遍历元素加入单调栈
加入T[1] = 74,因为T[1] > T[0](当前遍历的元素T[i]大于栈顶元素T[st.top()]的情况)。
我们要保持一个递增单调栈(从栈头到栈底),所以将T[0]弹出,T[1]加入,此时result数组可以记录了,result[0] = 1,即T[0]右面第一个比T[0]大的元素是T[1]。
加入T[2],同理,T[1]弹出
加入T[3],T[3] < T[2] (当前遍历的元素T[i]小于栈顶元素T[st.top()]的情况),加T[3]加入单调栈。
加入T[4],T[4] == T[3] (当前遍历的元素T[i]等于栈顶元素T[st.top()]的情况),此时依然要加入栈,不用计算距离,因为我们要求的是右面第一个大于本元素的位置,而不是大于等于!
加入T[5],T[5] > T[4] (当前遍历的元素T[i]大于栈顶元素T[st.top()]的情况),将T[4]弹出,同时计算距离,更新result
T[4]弹出之后, T[5] > T[3] (当前遍历的元素T[i]大于栈顶元素T[st.top()]的情况),将T[3]继续弹出,同时计算距离,更新result
直到发现T[5]小于T[st.top()],终止弹出,将T[5]加入单调栈
加入T[6],同理,需要将栈里的T[5],T[2]弹出
同理,继续弹出
此时栈里只剩下了T[6]
加入T[7], T[7] < T[6] 直接入栈,这就是最后的情况,result数组也更新完了。
// 版本一
class Solution {
public:vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {// 递增栈stack<int> st;vector<int> result(T.size(), 0);st.push(0);for (int i = 1; i < T.size(); i++) {if (T[i] < T[st.top()]) { // 情况一st.push(i);} else if (T[i] == T[st.top()]) { // 情况二st.push(i);} else {while (!st.empty() && T[i] > T[st.top()]) { // 情况三result[st.top()] = i - st.top();st.pop();}st.push(i);}}return result;}
};
简化版本:
// 版本二
class Solution {
public:vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {stack<int> st; // 递增栈vector<int> result(T.size(), 0);for (int i = 0; i < T.size(); i++) {while (!st.empty() && T[i] > T[st.top()]) { // 注意栈不能为空result[st.top()] = i - st.top();st.pop();}st.push(i);}return result;}
};
496 下一个更大元素I
给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ,其中nums1 是 nums2 的子集。
请你找出 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。
nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在,对应位置输出 -1 。
示例 1:
输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出: [-1,3,-1]
解释:
对于 num1 中的数字 4 ,你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字,因此输出 -1 。
对于 num1 中的数字 1 ,第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3 。
对于 num1 中的数字 2 ,第二个数组中没有下一个更大的数字,因此输出 -1 。
示例 2:
输入: nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4].
输出: [3,-1]
解释:
对于 num1 中的数字 2 ,第二个数组中的下一个较大数字是 3 。
对于 num1 中的数字 4 ,第二个数组中没有下一个更大的数字,因此输出-1 。
本题继承了上一题的思路,也是一个单调栈问题,把nums2的元素放入到单调栈之中,依次进行判断如果小了继续塞,如果大了的话就找这个元素是否在nums1里面出现过,之前已经定义了一个关于映射nums1里面下标和值的哈希表,如果栈顶元素在nums1里面出现过,就将nums1对应位置的值设置成用来比较的那个大值即可:
// 版本二
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {stack<int> st;vector<int> result(nums1.size(), -1);if (nums1.size() == 0) return result;unordered_map<int, int> umap; // key:下标元素,value:下标for (int i = 0; i < nums1.size(); i++) {umap[nums1[i]] = i;}st.push(0);for (int i = 1; i < nums2.size(); i++) {while (!st.empty() && nums2[i] > nums2[st.top()]) {if (umap.count(nums2[st.top()]) > 0) { // 看map里是否存在这个元素int index = umap[nums2[st.top()]]; // 根据map找到nums2[st.top()] 在 nums1中的下标result[index] = nums2[i];}st.pop();}st.push(i);}return result;}
};
503.下一个更大元素II
给定一个循环数组(最后一个元素的下一个元素是数组的第一个元素),输出每个元素的下一个更大元素。数字 x 的下一个更大的元素是按数组遍历顺序,这个数字之后的第一个比它更大的数,这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在,则输出 -1。
本题相比于接雨水,新加了成环的规则,对于成环,我们有两种方法,一种是两倍长度拼接,这样空间复杂度翻倍了,还有一种就是取模法:
// 版本一
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {// 拼接一个新的numsvector<int> nums1(nums.begin(), nums.end());nums.insert(nums.end(), nums1.begin(), nums1.end());// 用新的nums大小来初始化resultvector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;// 开始单调栈stack<int> st;st.push(0);for (int i = 1; i < nums.size(); i++) { if (nums[i] < nums[st.top()]) st.push(i); else if (nums[i] == nums[st.top()]) st.push(i);else { while (!st.empty() && nums[i] > nums[st.top()]) {result[st.top()] = nums[i];st.pop();}st.push(i);}}// 最后再把结果集即result数组resize到原数组大小result.resize(nums.size() / 2);return result;}
};
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {vector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;stack<int> st;for (int i = 0; i < nums.size() * 2; i++) {// 模拟遍历两边nums,注意一下都是用i % nums.size()来操作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;}
};