题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/next-greater-element-ii/
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。
题目大意
- 输出的元素均是，当前元素的下一个最大元素，且可以循环遍历数组，意思是如果从前往后找找不到满足条件的元素，则从数组首部到当前元素的前一个元素开始遍历，这种情况下找不到再输出-1，返回一个数组
暴力循环
- 可以维护一个hash_map，当访问到当前元素时，先从哈希map里寻找，之前是否已经有同元素值作为键在哈希map中，如果有则比较value值数组中的[0]为下标位，如果当前下标小于index下标，则可以直接把这个下标放进ans数组中，否则，则重新从当前元素开始向后遍历，如果找不到再从数组首部开始遍历到当前元素之前，以此循环
class Solution {
public:
vector<int> ans;
vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
// index value
unordered_map<int, vector<int>> mmap;
ans.clear();
bool flag = false;
int len = nums.size();
for(int i = 0 ; i < len ; ++i){
auto it = mmap.find(nums[i]);
if(it != mmap.end()){
if((it->second)[0] > i)
ans.push_back((it->second)[1]);
else{
flag = FindNextBigNum(mmap, i + 1, len, nums, nums[i]);
if(!flag)
flag = FindNextBigNum(mmap, 0, i, nums, nums[i]);
if(!flag){
ans.push_back(-1);
mmap[nums[i]] = {
2 * len, -1};
}
}
}else{
flag = FindNextBigNum(mmap, i + 1, len, nums, nums[i]);
if(!flag){
for(int j = i + 1 ; j < i + len ; ++j){
if(nums[j % len] > nums[i]){
mmap[nums[i]] = {
j, nums[j % len]};
ans.push_back(nums[j % len]);
flag = true;
break;
}
}
if(!flag){
mmap[nums[i]] = {
2 * len, -1};
ans.push_back(-1);
}
}
}
}
return ans;
}
bool FindNextBigNum(unordered_map<int, vector<int>>& mmap, int left, int right, vector<int>& nums, int target)
{
int len = nums.size();
for(int j = left;j < right; ++j){
if(nums[j % len] > target){
mmap[target] = {
j, nums[j % len]};
ans.push_back(nums[j % len]);
return true;
}
}
return false;
}
};
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n^2)。最坏情况时，数组呈逆序，[6,5,4,3,2,1]，每个元素都需要遍历到尾，再到头
- 空间复杂度：O(n)。维护了一个哈希数组
单调栈
- 对于上述解法的时间复杂度过于大，我们可以主动思考一下题目更好的解法，对于【找最近比当前值大/小】的类型，可以使用单调栈，之所以上述解法是O(n)，因为我们是【主动】去找下一个比当前值大的元素，可以转换下思想，我们将当前还没有得到答案的下标暂存入栈中，实现【被动】查找
- 栈中的元素下标永远是还没更新答案的下标
- 【每次将当前遍历到的下标存入栈内，将当前下标存入栈内前，检查一下当前值是否能够作为栈内位置的答案（即成为栈内位置的「下一个更大的元素」），如果可以，则将栈内下标弹出】（搬一下他人的讲解的原话）https://leetcode-cn.com/problems/next-greater-element-ii/solution/cong-po-su-jie-fa-de-jiao-du-qu-li-jie-d-trht/
class Solution {
public:
vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
int len = nums.size();
// 默认为-1，如果有元素没出栈的话
vector<int> ans(len, -1);
stack<int> queue;
for(int i = 0 ; i < 2 * len - 1 ; ++i){
while(!queue.empty() && nums[i % len] > nums[queue.top()]){
ans[queue.top()] = nums[i % len];
queue.pop();
}
queue.push(i % len);
}
return ans;
}
};
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)。
- 空间复杂度：O(n)。栈中的元素个数最多与数组等长