代码随想录 day 48 单调栈

本文主要是介绍代码随想录 day 48 单调栈，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

第十章单调栈part01

739. 每日温度

今天正式开始单调栈，这是单调栈一篇扫盲题目，也是经典题。
大家可以读题，思考暴力的解法，然后在看单调栈的解法。就能感受出单调栈的巧妙
https://programmercarl.com/0739.%E6%AF%8F%E6%97%A5%E6%B8%A9%E5%BA%A6.html

496.下一个更大元素 I

本题和 739. 每日温度看似差不多，其实有加了点难度。
https://programmercarl.com/0496.%E4%B8%8B%E4%B8%80%E4%B8%AA%E6%9B%B4%E5%A4%A7%E5%85%83%E7%B4%A0I.html

503.下一个更大元素II

这道题和 739. 每日温度几乎如出一辙，可以自己尝试做一做
https://programmercarl.com/0503.%E4%B8%8B%E4%B8%80%E4%B8%AA%E6%9B%B4%E5%A4%A7%E5%85%83%E7%B4%A0II.html

单调栈理论

我怎么能想到用单调栈呢？什么时候用单调栈呢？
通常是一维数组，要寻找任一个元素的右边或者左边第一个比自己大或者小的元素的位置，此时我们就要想到可以用单调栈了。时间复杂度为O(n)。
例如本题其实就是找找到一个元素右边第一个比自己大的元素，此时就应该想到用单调栈了。
那么单调栈的原理是什么呢？为什么时间复杂度是O(n)就可以找到每一个元素的右边第一个比它大的元素位置呢？
单调栈的本质是空间换时间，因为在遍历的过程中需要用一个栈来记录右边第一个比当前元素高的元素，优点是整个数组只需要遍历一次。
更直白来说，就是用一个栈来记录我们遍历过的元素，因为我们遍历数组的时候，我们不知道之前都遍历了哪些元素，以至于遍历一个元素找不到是不是之前遍历过一个更小的，所以我们需要用一个容器（这里用单调栈）来记录我们遍历过的元素。
在使用单调栈的时候首先要明确如下几点：

单调栈里存放的元素是什么？

单调栈里只需要存放元素的下标i就可以了，如果需要使用对应的元素，直接T[i]就可以获取。

单调栈里元素是递增呢？还是递减呢？

注意以下讲解中，顺序的描述为从栈头到栈底的顺序，因为单纯的说从左到右或者从前到后，不说栈头朝哪个方向的话，大家一定比较懵。
这里我们要使用递增循序（再强调一下是指从栈头到栈底的顺序），因为只有递增的时候，栈里要加入一个元素i的时候，才知道栈顶元素在数组中右面第一个比栈顶元素大的元素是i。
即：如果求一个元素右边第一个更大元素，单调栈就是递增的，如果求一个元素右边第一个更小元素，单调栈就是递减的。
使用单调栈主要有三个判断条件。

当前遍历的元素T[i]小于栈顶元素T[st.top()]的情况
当前遍历的元素T[i]等于栈顶元素T[st.top()]的情况
当前遍历的元素T[i]大于栈顶元素T[st.top()]的情况

把这三种情况分析清楚了，也就理解透彻了。

739. 每日温度

题目链接

https://leetcode.cn/problems/daily-temperatures/description/

解题思路

本题求的是数组右边第一个比自己大的元素，所以根据单调栈理论，就是从栈头到栈底单调递增
自己想一想，栈就是记录遍历过的元素，一直没有找遍历元素大于栈顶的元素就一直加入，直到找到了，开始弹出栈顶元素，计算下标值 i-stack.pop() 就是据里，弹出一个后还要进行比较是否大于栈顶，此时用while循环重复上面逻辑。

code

class Solution {public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {int[] res=new int[temperatures.length];//定义一个栈，存放的元素保证从栈顶到栈底单调递增Stack<Integer> stack=new Stack<>();//初始化栈第一个元素，栈里存放的是元素下标stack.push(0);//开始遍历元素for(int i=1;i<temperatures.length;i++){//12.当前遍历元素小于等于 加入栈 符合栈顶到栈底单调递增if(temperatures[i]<=temperatures[stack.peek()]){stack.push(i);}else{//3.当前遍历元素大于栈顶元素 收集结果，直到小于栈顶或栈为空加入栈while(!stack.isEmpty()&&temperatures[i]>temperatures[stack.peek()]){int index=stack.pop();res[index]=i-index;}stack.push(i);}}return res;}
}

496.下一个更大元素 I

题目链接

https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-i/description/

解题思路

nums1是nums2的子集，所以记录nums1的map，key是nums1的值 value是nums1的索引下标
之后就和每日温度一样，求遍历元素右边第一个比它大的值，题目说了，每个元素的值都不一样，收集结果的时候判断当前栈弹出的值是否在map集合中，如果出现获取map集合的value就是nums1的索引下标记录结果。

code

class Solution {public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {int[] res=new int[nums1.length];Arrays.fill(res,-1);Map<Integer,Integer> map=new HashMap<>();for(int i=0;i<nums1.length;i++){map.put(nums1[i],i);}System.out.println(map);Stack<Integer> stack=new Stack<>();stack.push(0);for(int i=1;i<nums2.length;i++){if(nums2[i]<=nums2[stack.peek()]){stack.push(i);}else{while(!stack.isEmpty()&&nums2[i]>nums2[stack.peek()]){int index=stack.pop();if(map.containsKey(nums2[index])){res[map.get(nums2[index])]=nums2[i];}}stack.push(i);}}return res;}
}

503.下一个更大元素II

题目链接

https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-ii/description/

解题思路

理解环形数组，当前元素的下一个更大元素可能是它之前的元素，所以就要遍历俩圈就能收集到结果
遍历长度是 nums.length*2
向栈放入用 i%nums.length 下一轮遍历都会落到数组上
此题我注释了一部分，精简了代码，栈不为空，当前元素大于栈顶元素开始收集结果，其余情况（栈为空，当前元素小于等于栈顶元素）都入栈

code

class Solution {public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {int[] res=new int[nums.length];Arrays.fill(res,-1);Stack<Integer> stack=new Stack<>();stack.push(0);//环形数组，最多遍历俩遍数组 索引for(int i=1;i<nums.length*2;i++){int index=i%nums.length;// if(nums[index]<=nums[stack.peek()]){//     stack.push(index);// }else {while(!stack.isEmpty()&&nums[index]>nums[stack.peek()]){int _index=stack.pop();res[_index]=nums[index];}stack.push(index);//  }}return res;}
}