Day12 单调栈 下一个最大元素

news2024/10/6 20:40:17

503. 下一个更大元素 II

给定一个循环数组 nums ( nums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ),返回 nums 中每个元素的 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: nums = [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。
class Solution:
    def nextGreaterElements(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        n = len(nums)
        result = [-1] * n
        stack = []
    
        for i in range(2*n):
            while stack and nums[i % n] > nums[stack[-1]]:
                result[stack.pop()] = nums[i % n]
            if i < n:
                stack.append(i)
    
        return result
                    



            
                

2*n单纯是为了满足如果第一次从=从头到尾没有找到元素的下一个更大值,就要从头再找一遍因此是两倍数组长度,入栈的时候要满足i<n

笨方法

class Solution:
    def nextGreaterElements(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        double_arr, n = nums + nums, len(nums)
        ans = [-1] * n
        for i in range(n):
            j = i + 1
            while j < n + i:
                if double_arr[j] > double_arr[i]:
                    ans[i] = double_arr[j]
                    break
                j += 1
        return ans

变型:1019. 链表中的下一个更大节点

给定一个长度为 n 的链表 head

对于列表中的每个节点,查找下一个 更大节点 的值。也就是说,对于每个节点,找到它旁边的第一个节点的值,这个节点的值 严格大于 它的值。

返回一个整数数组 answer ,其中 answer[i] 是第 i 个节点( 从1开始 )的下一个更大的节点的值。如果第 i 个节点没有下一个更大的节点,设置 answer[i] = 0 。

示例 1:

输入:head = [2,1,5]
输出:[5,5,0]

思路:

对每个数,寻找它下一个更大元素

其实就是从尾巴开始往前遍历,如果遍历到的数大于栈顶,则栈顶出栈,直到栈顶有大于这个数的值,那么这个值就是答案,或者栈顶为空,表示这个数后面都没有比他更大的值了,那么他就是最大值,这两种情况后都要把这个值去栈,然后再继续取前面一个节点,因为这个节点可能是前一个结点的较大值。这样一直遍历到node为空

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def nextLargerNodes(self, head: Optional[ListNode]) -> List[int]:
        ans = []
        st = []  # 单调栈(节点值)
        def f(node: Optional[ListNode], i: int) -> None:
            if node is None:
                nonlocal ans
                ans = [0] * i  # i 就是链表长度
                return
            f(node.next, i + 1)
            while st and st[-1] <= node.val:
                st.pop()  # 弹出无用数据
            if st:
                ans[i] = st[-1]  # 栈顶就是第 i 个节点的下一个更大元素
            st.append(node.val)
        f(head, 0)
        return ans



                

这串代码十分巧妙

递归方式,开头判断当前node是否为空,这样当node为空的时候,就能求出来链表的长度,同时因为return了,所以直接跳转到最后一个节点开始进行下面的while操作,也就自然的完成了从尾巴开始遍历的需求!!

方法二:不使用递归,直接反转链表,这样再从反转后的链表从头结点遍历,相当于从尾巴开始,不过这里要注意,因为此时是倒着记录答案,因此返回的时候要把答案反转

代码:

class Solution:
    # 206. 反转链表
    def reverseList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        pre = None
        cur = head
        while cur:
            nxt = cur.next
            cur.next = pre
            pre = cur
            cur = nxt
        return pre

    def nextLargerNodes(self, head: Optional[ListNode]) -> List[int]:
        head = self.reverseList(head)
        ans = []
        st = []  # 单调栈(节点值)
        while head:
            while st and st[-1] <= head.val:
                st.pop()  # 弹出无用数据
            ans.append(st[-1] if st else 0)  # 栈顶就是第 i 个节点的下一个更大元素
            st.append(head.val)
            head = head.next
        return ans[::-1]  # 由于是倒着记录答案的,返回前要把答案反转


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