数据结构算法 | 单调栈

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算法概述

当题目出现 「找到最近一个比其大的元素」 的字眼时,自然会想到 「单调栈」 。——三叶姐

单调栈以严格递增or递减的规则将无序的数列进行选择性排序。


题目

下一个更大的元素 I

给你两个 没有重复元素 的数组 nums1nums2 ,其中 nums1nums2 的子集。(题源力扣

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 xnums2 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:

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 。

思路

  1. 倒序遍历 nums2stack 暂存严格递增的数据,即,若 栈不为空当前遍历到的元素大于栈顶元素 则弹出栈顶元素。
  2. unordred_map 存储 遍历到的元素(key最近一个比其大的元素(value 之间的关系。经过步骤一后,若栈不为空,则栈顶元素即为 value ,否则,value-1
  3. 正序遍历 nums1 并依赖 unordred_map 得到题目要求的结果数组。

代码

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_map<int, int> m;
        stack<int> st;
        for(int i = nums2.size()-1; i >= 0; i--){
            int t = nums2[i];
            while(st.size() && t>st.top()) st.pop();
            m[t] = st.empty() ? -1 : st.top();
            st.push(t);
        }
        vector<int> v;
        for(int i = 0; i < nums1.size(); i++){
            v.push_back(m[nums1[i]]);
        }
        return v;
    }
};
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