LeetCode破解之下一个更大元素 II

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题目描述

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。

解法1：单调栈

具体实现：

1. 遍历数组，为了保证所有数据全部探寻到，所有需要遍历两次，nums.length * 2，用取模处理越界问题。
2. 需要采用单调栈，并且从栈顶到栈底，单调递减
3. 递减的单调栈，可以保证外部元素大于栈顶元素时，可以保证出栈的元素都比外部元素。

public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int[] res = new int[len];
        Arrays.fill(res, -1);
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < len * 2 - 1; i++) {
            while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < nums[i % len]) {
                res[stack.pop()] = nums[i % len];
            }
            stack.push(i % len);
        }
        return res;
    }

解法2：动态规划

class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int n=nums.length;
        int[] a=new int[n];
        Arrays.fill(a,Integer.MIN_VALUE);
        for(int i=n-1;i>=0;i--){
            int j;
            for(j=1;j<n;j++){
                int p=(i+j)%n;
                if(nums[p]>nums[i]){
                    a[i]=nums[p];
                    break;
                }
                else if(a[p]>nums[i]){
                    a[i]=a[p];
                    break;
                }
            }
            if(j==n){
                a[i]=-1;
            }
        }
        return a;
    }
}

总结

其实我们可以发现，大体思路上，就是入栈前先排个序。如果当前元素比栈顶元素小，正常入栈。如果当前元素比栈顶元素大，那么关键点就来了，说明当前元素至少是栈顶元素的下一个更大元素，将栈顶元素出栈，当前元素再和接下来的栈顶元素比较，小->入栈，大->继续栈顶出栈，出栈的这些就算是找到下一个更大元素了，更新即可。这个单调栈保存的其实是数组下标。