一、503.下一个更大元素II
题目链接/文章讲解:代码随想录
思考:关于单调栈的处理在题解739. 每日温度中已经出现过了,剩下的是如何处理循环数组
比较直白的方法是
将两个nums数组拼接在一起,使用单调栈计算出每一个元素的下一个最大值,最后再把结果集即result数组resize到原数组大小就可以了。
这个思路确实比较直观,但做了很多无用操作,例如修改了nums数组,而且最后还要把result数组resize回去。resize是O(1)的操作,但扩充nums数组相当于多了一个O(n)的操作。
其实也可以不扩充nums,而是在遍历的过程中模拟走了两边nums。
代码实现:
// 版本一
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {// 拼接一个新的numsvector<int> nums1(nums.begin(), nums.end());nums.insert(nums.end(), nums1.begin(), nums1.end());// 用新的nums大小来初始化resultvector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;// 开始单调栈stack<int> st;st.push(0);for (int i = 1; i < nums.size(); i++) { if (nums[i] < nums[st.top()]) st.push(i); else if (nums[i] == nums[st.top()]) st.push(i);else { while (!st.empty() && nums[i] > nums[st.top()]) {result[st.top()] = nums[i];st.pop();}st.push(i);}}// 最后再把结果集即result数组resize到原数组大小result.resize(nums.size() / 2);return result;}
};
// 版本二
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {vector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;stack<int> st;st.push(0);for (int i = 1; i < nums.size() * 2; i++) { // 模拟遍历两边nums,注意一下都是用i % nums.size()来操作if (nums[i % nums.size()] < nums[st.top()]) st.push(i % nums.size());else if (nums[i % nums.size()] == nums[st.top()]) st.push(i % nums.size()); else {while (!st.empty() && nums[i % nums.size()] > nums[st.top()]) {result[st.top()] = nums[i % nums.size()];st.pop();}st.push(i % nums.size());}}return result;}
};
版本二精简版:
// 版本二
class Solution {
public:vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {vector<int> result(nums.size(), -1);if (nums.size() == 0) return result;stack<int> st;for (int i = 0; i < nums.size() * 2; i++) {// 模拟遍历两边nums,注意一下都是用i % nums.size()来操作while (!st.empty() && nums[i % nums.size()] > nums[st.top()]) {result[st.top()] = nums[i % nums.size()];st.pop();}st.push(i % nums.size());}return result;}
};
二、42. 接雨水
题目链接/文章讲解:代码随想录
思考:
接雨水这道题目,我们正需要寻找一个元素,右边最大元素以及左边最大元素,来计算雨水面积,因此使用单调栈。
1.首先单调栈是按照行方向来计算雨水
2.使用单调栈内元素的顺序
从小到大
3.遇到相同高度的柱子怎么办
遇到相同的元素,更新栈内下标,就是将栈里元素(旧下标)弹出,将新元素(新下标)加入栈中。
4.栈里要保存什么数值
栈里就存放下标就行,想要知道对应的高度,通过height[stack.top()] 就知道弹出的下标对应的高度。
单调栈处理逻辑
主要就是三种情况
- 情况一:当前遍历的元素(柱子)高度小于栈顶元素的高度 height[i] < height[st.top()]
- 情况二:当前遍历的元素(柱子)高度等于栈顶元素的高度 height[i] == height[st.top()]
- 情况三:当前遍历的元素(柱子)高度大于栈顶元素的高度 height[i] > height[st.top()]
如果当前遍历的元素(柱子)高度大于栈顶元素的高度,此时就出现凹槽了
处理方式就是栈顶和栈顶的下一个元素以及要入栈的元素,三个元素来接水!
那么雨水高度是 min(凹槽左边高度, 凹槽右边高度) - 凹槽底部高度
雨水的宽度是 凹槽右边的下标 - 凹槽左边的下标 - 1
当前凹槽雨水的体积就是:h*w
int h = min(height[st.top()], height[i]) - height[mid];int w = i - st.top() - 1; // 注意减一,只求中间宽度
代码实现:
class Solution {
public:int trap(vector<int>& height) {if (height.size() <= 2) return 0; // 可以不加stack<int> st; // 存着下标,计算的时候用下标对应的柱子高度st.push(0);int sum = 0;for (int i = 1; i < height.size(); i++) {if (height[i] < height[st.top()]) { // 情况一st.push(i);} if (height[i] == height[st.top()]) { // 情况二st.pop(); // 其实这一句可以不加,效果是一样的,但处理相同的情况的思路却变了。st.push(i);} else { // 情况三while (!st.empty() && height[i] > height[st.top()]) { // 注意这里是whileint mid = st.top();st.pop();if (!st.empty()) {int h = min(height[st.top()], height[i]) - height[mid];int w = i - st.top() - 1; // 注意减一,只求中间宽度sum += h * w;}}st.push(i);}}return sum;}
};
精简版:
class Solution {
public:int trap(vector<int>& height) {stack<int> st;st.push(0);int sum = 0;for (int i = 1; i < height.size(); i++) {while (!st.empty() && height[i] > height[st.top()]) {int mid = st.top();st.pop();if (!st.empty()) {int h = min(height[st.top()], height[i]) - height[mid];int w = i - st.top() - 1;sum += h * w;}}st.push(i);}return sum;}
};