503. 下一个更大元素 II（单调栈）

一、题目描述

给定一个循环数组（最后一个元素的下一个元素是数组的第一个元素），输出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: [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。
注意: 输入数组的长度不会超过 10000。

二、题解
方法一：暴力法
时间复杂度：$O(n^2)$
空间复杂度：$O(1)$

class Solution {
    
    
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
    
    
        int n = nums.length;
        int[] res = new int[n];
        boolean flag = false;
        for(int i=0;i<n;i++){
    
    
            flag = false;
            for(int j=i+1;j<n;j++){
    
    
                if(nums[j]>nums[i]){
    
    
                    res[i] = nums[j];
                    flag = true;
                    break;
                }
            }
            if(flag) continue;
            flag = false;
            for(int j=0;j<i;j++){
    
    
                if(nums[j]>nums[i]){
    
    
                    res[i] = nums[j];
                    flag = true;
                    break;
                }
            }
            if(!flag)
                res[i] = -1;
        }
        return res;
    }
}

方法二：单调栈
时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(n)$

class Solution {
    
    
public:
    vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
    
    
        int n = nums.size();
        stack<int> st;
        vector<int> res(n,-1);
        int bound = 2 * n - 1;
        for(int i=0;i<bound;i++){
    
    
            if(!st.empty()&&nums[st.top()]<nums[i%n]){
    
    
            	//弹出比当前元素的值小的，这些值的下一个更大元素即为 nums[i]
                while(!st.empty()&&nums[st.top()]<nums[i%n]){
    
    
                    res[st.top()] = nums[i%n];
                    st.pop();
                }
            }
            st.push(i%n);
        }
        return res;
    }
};