来源:力扣(LeetCode)
描述:
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]
示例 2:
输入:head = [2,7,4,3,5]
输出:[7,0,5,5,0]
提示:
- 链表中节点数为 n
- 1 <= n <= 104
- 1 <= Node.val <= 109
方法:单调栈
思路与算法
找出「下一个更大的元素」是经典的可以用单调栈解决的问题。
我们对链表进行一次遍历,同时维护一个内部值单调递减(不是严格单调递减,可以相等)的栈。栈中的元素对应着还没有找到下一个更大的元素的那些元素,它们在栈中的顺序与它们在链表中出现的顺序一致。这也解释了为什么栈中的值是单调递减的:如果有两个元素不满足单调递减的限制,那么后一个元素大于前一个元素,与「还没有找到下一个更大的元素」相矛盾。
当我们遍历到链表中的值为 val 的节点时,只要它大于栈顶元素的值,我们就可以不断取出栈顶的节点,即栈顶节点的下一个更大的元素就是 val。在这之后,我们再将 val 放入栈顶,为其在后续的遍历中找到它的下一个更大的元素,同时也保证了栈的单调性。
细节
当我们取出栈顶的元素时,我们是不知道它在链表中的位置的。因此在单调栈中,我们需要额外存储一个表示位置的变量。
代码:
class Solution {
public:
vector<int> nextLargerNodes(ListNode* head) {
vector<int> ans;
stack<pair<int, int>> s;
ListNode* cur = head;
int idx = -1;
while (cur) {
++idx;
ans.push_back(0);
while (!s.empty() && s.top().first < cur->val) {
ans[s.top().second] = cur->val;
s.pop();
}
s.emplace(cur->val, idx);
cur = cur->next;
}
return ans;
}
};
执行用时:76 ms, 在所有 C++ 提交中击败了60.09%的用户
内存消耗:41.6 MB, 在所有 C++ 提交中击败了42.92%的用户
复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 是链表的长度。对链表进行遍历需要 O(n) 的时间,链表中的每个元素恰好入栈一次,最多出栈一次,这一部分的时间也为 O(n)。
空间复杂度:O(n),其中 n 是链表的长度。即为单调栈需要的空间。
author:LeetCode-Solution