下一个更大元素

题目

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。

方法一：单调栈 + 循环数组

思路及算法

我们可以使用单调栈解决本题。单调栈中保存的是下标，从栈底到栈顶的下标在数组 \textit{nums}nums 中对应的值是单调不升的。

每次我们移动到数组中的一个新的位置 ii，我们就将当前单调栈中所有对应值小于 \textit{nums}[i]nums[i] 的下标弹出单调栈，这些值的下一个更大元素即为 \textit{nums}[i]nums[i]（证明很简单：如果有更靠前的更大元素，那么这些位置将被提前弹出栈）。随后我们将位置 ii 入栈。

但是注意到只遍历一次序列是不够的，例如序列 [2,3,1][2,3,1]，最后单调栈中将剩余 [3,1][3,1]，其中元素 [1][1] 的下一个更大元素还是不知道的。

一个朴素的思想是，我们可以把这个循环数组「拉直」，即复制该序列的前 n-1n−1 个元素拼接在原序列的后面。这样我们就可以将这个新序列当作普通序列，用上文的方法来处理。

而在本题中，我们不需要显性地将该循环数组「拉直」，而只需要在处理时对下标取模即可。

作者：LeetCode-Solution 链接：leetcode-cn.com/problems/ne… 来源：力扣（LeetCode） 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

代码

var nextGreaterElements = function(nums) {
    const n = nums.length;
    const ret = new Array(n).fill(-1);
    const stk = [];
    for (let i = 0; i < n * 2 - 1; i++) {
        while (stk.length && nums[stk[stk.length - 1]] < nums[i % n]) {
            ret[stk[stk.length - 1]] = nums[i % n];
            stk.pop();
        }
        stk.push(i % n);
    }
    return ret;
};

复杂度分析

时间复杂度: O(n)O(n)，其中 nn 是序列的长度。我们需要遍历该数组中每个元素最多 22 次，每个元素出栈与入栈的总次数也不超过 44 次。

空间复杂度: O(n)O(n)，其中 nn 是序列的长度。空间复杂度主要取决于栈的大小，栈的大小至多为 2n-12n−1。