503. 下一个更大元素 II

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503. 下一个更大元素 II

题目分析

方案一

既然说了是循环,那就之执行两遍

只执行一次循环的 时候,必然会有数组后面的数据被保存到堆栈中无法正常弹出,因此,循环执行两次,两次执行之后,放在堆栈里面的只有最大值了,所以也就可以得到最终的相关结果了。

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class Solution {
public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
int[] result = new int[nums.length];
Arrays.fill(result, -1);

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();

int length = nums.length;
for (int i = 0; i < 2 * nums.length; i++) { // 2*length相当于本题的重点创新点
while (!deque.isEmpty() && nums[deque.peek()] < nums[i % length]) {
Integer pop = deque.pop();
result[pop] = nums[i % length];
}
deque.push(i % length);
}

return result;
}
}

结果

解答成功:
执行耗时:5 ms,击败了94.04% 的Java用户
内存消耗:43.4 MB,击败了60.91% 的Java用户

分析

时间复杂度:
O( n )

空间复杂度:
O( n )

代码随想录

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#%E5%85%B6%E4%BB%96%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%89%88%E6%9C%AC

如何处理循环数组。

相信不少同学看到这道题,就想那我直接把两个数组拼接在一起,然后使用单调栈求下一个最大值不就行了!

确实可以!

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。

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// 版本一
class Solution {
public:
vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
// 拼接一个新的nums
vector<int> nums1(nums.begin(), nums.end());
nums.insert(nums.end(), nums1.begin(), nums1.end());
// 用新的nums大小来初始化result
vector<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;
}
};

这种写法确实比较直观,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倒是不费时间,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。

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// 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;
}
};

可以版本二不仅代码精简了,也比版本一少做了无用功!

最后在给出 单调栈的精简版本,即三种情况都做了合并的操作。

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// 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;
}
};

JAVA版本如下:

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class Solution {
public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
//边界判断
if(nums == null || nums.length <= 1) {
return new int[]{-1};
}
int size = nums.length;
int[] result = new int[size];//存放结果
Arrays.fill(result,-1);//默认全部初始化为-1
Stack<Integer> st= new Stack<>();//栈中存放的是nums中的元素下标
for(int i = 0; i < 2*size; i++) {
while(!st.empty() && nums[i % size] > nums[st.peek()]) {
result[st.peek()] = nums[i % size];//更新result
st.pop();//弹出栈顶
}
st.push(i % size);
}
return result;
}
}

官方题解

https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-ii/solution/xia-yi-ge-geng-da-yuan-su-ii-by-leetcode-bwam/

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class Solution {
public:
vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
vector<int> ret(n, -1);
stack<int> stk;
for (int i = 0; i < n * 2 - 1; i++) {
while (!stk.empty() && nums[stk.top()] < nums[i % n]) {
ret[stk.top()] = nums[i % n];
stk.pop();
}
stk.push(i % n);
}
return ret;
}
};

作者:LeetCode-Solution
链接:https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-ii/solution/xia-yi-ge-geng-da-yuan-su-ii-by-leetcode-bwam/
来源:力扣(LeetCode)
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503. 下一个更大元素 II
http://yuanql.top/2023/07/23/02_leetcode/503. 下一个更大元素 II/
作者
Qingli Yuan
发布于
2023年7月23日
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