力扣hot100,739每日温度(单调栈)详解
时隔多久又遇到单调栈的题了,上次记得是接雨水的题,简单讲一下单调栈的适用场景和定义。
意义:看名字就知道单调栈是一个栈里面的数据是单调的 。
解决问题:
单调栈主要用于解决需要**快速找到某个元素附近更大或更小的元素**的问题,其核心是通过维护栈内元素的单调性(递增或递减),将时间复杂度优化到 **O(n)**。以下是它的典型应用场景:
1. 寻找“下一个更大/更小元素
- 问题类型:给定一个数组,为每个元素找到其右侧/左侧第一个比它大或小的元素。
- 示例:
- [下一个更大元素 I](https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-i/)
- [每日温度](https://leetcode.cn/problems/daily-temperatures/)
- 原理:
维护一个单调递减栈(栈顶最小),当新元素比栈顶大时,栈顶元素的下一个更大元素就是当前元素。
2. 处理区间极值或边界问题
- 问题类型:找到满足某种极值条件的子数组,或确定某个元素作为极值的最大区间。
- 示例
- [柱状图中的最大矩形](https://leetcode.cn/problems/largest-rectangle-in-histogram/):为每个柱子找到左右第一个比它矮的柱子,确定最大宽度。
-[接雨水](https://leetcode.cn/problems/trapping-rain-water/):通过左右边界计算凹槽的储水量。
-原理:
单调递增栈(栈顶最大)可快速找到左右第一个更小的元素,从而确定当前元素作为区间最小值的边界。
3. 优化某些动态规划问题
- 问题类型:当动态规划的状态转移依赖前一个更大或更小的值时,可用单调栈加速查找。
-示例:
[子数组的最小值之和](https://leetcode.cn/problems/sum-of-subarray-minimums/):利用单调栈快速找到每个元素作为最小值的贡献区间。
4. 字符串去重或字典序问题
问题类型:在字符串中删除重复字符或构造最小/最大字典序序列。
示例:
[去除重复字母](https://leetcode.cn/problems/remove-duplicate-letters/):维护单调递增栈,保留最小字典序。
单调栈的选择规则
单调递增栈(栈底到栈顶递增):用于找下一个更小的元素。
单调递减栈(栈底到栈顶递减):用于找下一个更大的元素。
优势
- 时间复杂度 O(n):每个元素最多入栈和出栈一次。
- 空间复杂度 O(n):最坏情况下栈存储所有元素。
总结
当问题涉及**元素的邻近比较**、**区间极值边界**,或需要**维护序列的某种单调性**时,优先考虑单调栈。其核心是通过舍弃不必要的比较,高效定位目标元素。
class Solution {
public:vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temperatures) {int n=temperatures.size();vector<int> answer(n,0);stack<int> m;for(int i=0;i<n;i++){while(!m.empty()){if(temperatures[i]>temperatures[m.top()]){int xx=m.top();answer[xx]=i-xx;m.pop();}else{break;}}m.push(i);}return answer;}
};
这个题就是一个单调递减栈,找右边更小的值