华为OD机试之阿里巴巴找黄金宝箱(IV) C++

2024-01-23 14:52

本文主要是介绍华为OD机试之阿里巴巴找黄金宝箱(IV) C++,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!

题目背景

贫如洗的椎夫阿里巴巴在去砍柴的路上,无意中发现了强盗集团的藏宝地,藏宝地有编号从0-N的箱子,每个箱子上面有一人数字,箱子排列成一个环,编号最大的箱子的下一个是编号为0的箱子。请输出每个箱了贴的数字之后的第一个比它大的数,如果不存在则输出-1。

输入描述

输入一个数字字串,数字之间使用逗号分隔,例如: 1,2,3,1
1≤ 字串中数字个数 ≤10000:
-100000≤每个数字值≤100000

输出描述

下一个大的数列表,以逗号分隔,例如: 2,3,6,-1,6

示例1:

输入:2,5,2

输出:5,-1,5

说明:第一个2的下一个更大的数是5数字5找不到下一个更大的数:第二个2的下一个最大的数需要循环搜索,结果也是 5

示例2:

输入:3,4,5,6,3

输出:4,5,6,-1,4

解题思路

这个问题是一个经典的“下一个更大元素”问题,可以使用单调栈来解决。以下是解题思路:

  1. 理解问题:我们需要找到每个元素后面的第一个比它大的元素。如果不存在这样的元素,就返回-1。因为箱子是环形排列的,所以如果没有在当前元素后面找到更大的元素,我们需要回到数组的开始继续查找。

  2. 选择数据结构:我们选择使用栈来解决这个问题,因为栈可以帮助我们快速找到前面的元素,并且可以在O(1)的时间内插入和删除元素。

  3. 算法设计:我们遍历数组两次,模拟环形数组。对于每个元素,我们将其索引压入栈中。然后,我们检查栈顶元素是否小于当前元素。如果是,那么我们就找到了栈顶元素后面的第一个更大的元素,我们更新结果数组,并将栈顶元素弹出。我们重复这个过程,直到栈为空或者栈顶元素大于当前元素。然后,我们将当前元素的索引压入栈中。

  4. 处理边界情况:如果我们遍历完整个数组,栈中仍然有元素,这些元素后面没有更大的元素,所以我们将结果数组中对应的位置设为-1。

  5. 复杂度分析:这个算法的时间复杂度和空间复杂度都是O(N),其中N是输入数组的长度。这是因为我们需要遍历数组两次,并且在堆栈中最多存储N个元素。

希望这个解题思路对你有所帮助!

解决方案

#include <vector>  // 引入向量库,用于存储输入的数字和结果
#include <stack>   // 引入栈库,用于实现单调栈
#include <iostream> // 引入输入输出流库,用于读取输入和打印输出
#include <sstream>  // 引入字符串流库,用于处理字符串// 定义函数nextGreaterElements,输入是一个整数向量,输出也是一个整数向量
std::vector<int> nextGreaterElements(std::vector<int>& nums) {int n = nums.size();  // 获取输入向量的大小std::vector<int> res(n, -1);  // 初始化结果向量,大小与输入向量相同,所有元素初始值为-1std::stack<int> s;  // 初始化一个空栈,用于存储元素的索引// 遍历输入向量两次,模拟环形数组for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {// 当栈非空且当前元素大于栈顶元素时,更新栈顶元素的结果为当前元素,并弹出栈顶元素while (!s.empty() && nums[s.top()] < nums[i % n]) {res[s.top()] = nums[i % n];s.pop();}// 将当前元素的索引压入栈中s.push(i % n);}// 返回结果向量return res;
}// 主函数
int main() {std::string line;  // 定义一个字符串,用于存储输入的一行std::getline(std::cin, line);  // 从标准输入读取一行std::istringstream iss(line);  // 创建一个字符串流,用于处理字符串std::vector<int> nums;  // 定义一个整数向量,用于存储输入的数字// 使用逗号作为分隔符,将字符串分割为多个数字,并存入向量中for (std::string s; std::getline(iss, s, ','); ) {nums.push_back(std::stoi(s));}// 调用nextGreaterElements函数,获取结果std::vector<int> res = nextGreaterElements(nums);// 打印结果for (int i = 0; i < res.size(); i++) {if (i > 0) std::cout << ",";std::cout << res[i];}return 0;  // 程序正常结束,返回0
}

测试用例


两次测试全部通过。

方案总结

这个解决方案的时间复杂度是O(N),空间复杂度也是O(N),其中N是输入数组的长度。这是因为我们需要遍历数组两次(模拟环形数组),并且在堆栈中最多存储N个元素。这个解决方案应该能够处理最大10000个元素的输入。请注意,这个解决方案假设输入的数字都是整数。如果输入的数字可能是浮点数,那么你需要稍微修改一下代码。

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