[程序员代码面试指南]栈和队列-单调栈结构(单调栈)

问题描述

给定一个数组，找到每一个位置左边和右边离它最近的且值比它小的位置，返回一个二维数组表示每个位置对应的两个位置。

解题思路

• 使用单调栈，保证栈内元素从栈顶到栈底严格单调递减。
• 每个元素入出栈一次，时间复杂度O（n）
  具体的，如果x位置被弹出，在栈中位于ta下面的位置的元素就是满足题意的左边元素，当前元素就是满足题意的右边元素。
  若该位置下面无元素，则左边为-1.
  遍历阶段结束后，清算栈中剩下位置，所有此阶段弹出的右边为-1.、

todo

处理含重复元素数组的改进方法待做。

代码

import java.util.Stack;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        int[] arr= {3,4,1,5,6,2,7};
        //int[] arr= {3,1,3,4,3,5,3,2,2};
        int[][] nearPos=nearSmallerNumPos(arr);
        for(int i=0;i<nearPos.length;++i) {
            for(int j=0;j<nearPos[0].length;++j) {
                System.out.print(nearPos[i][j]);
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }
    public static int[][] nearSmallerNumPos(int arr[]){
        int[][] nearPos=new int[arr.length][2];
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();
        for(int i=0;i<arr.length;++i) {
            while(!stack.isEmpty()&&arr[stack.peek()]>arr[i]) {//
                int pos=stack.pop();
                nearPos[pos][0]=stack.isEmpty()?-1:stack.peek();
                nearPos[pos][1]=i;//
            }
            stack.push(i);//
        }
        while(!stack.isEmpty()) {
            int pos=stack.pop();//
            nearPos[pos][0]=stack.isEmpty()?-1:stack.peek();
            nearPos[pos][1]=-1;
        }
        return nearPos;
    }
}