503. 下一个更大元素 II

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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。

示例 1:

输入: [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。 注意: 输入数组的长度不会超过 10000。

解题思路

维护一个单调递增的栈，因为是从左到右进行遍历的，所以越靠近栈顶的元素位置越接近当前元素，栈顶到栈底的单调递增的，所以当只需要不断出栈直到遇到比当前元素大的就是当前位置的结果，并且将当前元素进栈。

代码

class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {

        int n=nums.length;
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();

        int[] ints = new int[n];
        Arrays.fill(ints,-1);
        boolean[] booleans = new boolean[n];
        for (int i = n-1; i >=0; i--) {
            if(booleans[i]) continue;
            while (!stack.isEmpty()&&nums[i]>=stack.peek())//找出一个比当前元素大的
                stack.pop();
            if(!stack.isEmpty())//存在一个比当前元素大的，则加入结果并且标记为已找到
            {
                ints[i]=stack.peek(); booleans[i]=true;
            } 
            stack.push(nums[i]);
        }
        for (int i = n-1; i >=0; i--) {//因为是循环数组，所以需要再计算一次
            if(booleans[i]) continue;
            while (!stack.isEmpty()&&nums[i]>=stack.peek())
                stack.pop();
            if(!stack.isEmpty())
            {
                ints[i]=stack.peek(); booleans[i]=true;
            }
            stack.push(nums[i]);
        }
        return ints;

    }
}

时间复杂度: O(n)，其中 n 是序列的长度。我们需要遍历该数组中每个元素最多 2 次，每个元素出栈与入栈的总次数也不超过 4 次。

空间复杂度: O(n)，其中 n 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-1。