Day59 单调栈 part2

9/9/2023 algorithms代码随想录

# Day59 单调栈 part2

# 下一个更大元素II leetcode 503

题目:给定一个循环数组 numsnums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ),返回 nums 中每个元素的 下一个更大元素

数字 x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

示例 1:

输入: nums = [1,2,1]
输出: [2,-1,2]
解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2;
数字 2 找不到下一个更大的数; 
第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索,结果也是 2。
1
2
3
4
5

示例 2:

输入: nums = [1,2,3,4,3]
输出: [2,3,4,-1,4]
1
2

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • -109 <= nums[i] <= 109

思路:第一反应就是拼接数组,秒了。不过不开数组取模的方法很棒

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++) { 
            // 用i % nums.size()取模操作来模拟首尾相连
            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;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

# 接雨水 leetcode 42

题目:给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。

示例 1:

img

输入:height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出:6
解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图,在这种情况下,可以接 6 个单位的雨水(蓝色部分表示雨水)。 
1
2
3

示例 2:

输入:height = [4,2,0,3,2,5]
输出:9 
1
2

提示:

  • n == height.length
  • 1 <= n <= 2 * 104
  • 0 <= height[i] <= 105

思路1:单调栈,横向的求解,一层层求解雨水量。

class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        if (height.size() <= 2) return 0; 
        stack<int> st; // 存着下标,计算的时候用下标对应的柱子高度
        st.push(0);
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i < height.size(); i++) {
            if (height[i] < height[st.top()]) {     // 情况一,比左边柱子矮
                st.push(i);
            } if (height[i] == height[st.top()]) {  // 情况二,和左边柱子一样高
                st.pop(); // 弹出再加入和不弹出直接加入效果是一样的,但处理思路不同。
                st.push(i);
            } else {                                // 情况三比左边柱子高,开始计算雨水量
                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; // 注意减一,只求中间宽度
                        sum += h * w;
                    }
                }
                st.push(i);
            }
        }
        return sum;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

思路2: 双指针, 记录柱子左右两边的最大高度然后求和,

class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        if (height.size() <= 2) return 0;
        vector<int> maxLeft(height.size(), 0);
        vector<int> maxRight(height.size(), 0);
        int size = maxRight.size();

        // 记录每个柱子左边柱子最大高度
        maxLeft[0] = height[0];
        for (int i = 1; i < size; i++) {
            maxLeft[i] = max(height[i], maxLeft[i - 1]);
        }
        // 记录每个柱子右边柱子最大高度
        maxRight[size - 1] = height[size - 1];
        for (int i = size - 2; i >= 0; i--) {
            maxRight[i] = max(height[i], maxRight[i + 1]);
        }
        // 求和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            int count = min(maxLeft[i], maxRight[i]) - height[i];
            if (count > 0) sum += count;
        }
        return sum;
    }
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Last Updated: 9/9/2023, 11:33:48 AM