算法：单调栈

题目

给定一个长度为N的整数数列，输出每个数左边第一个比它小的数，若不存在则输出-1；

输入格式

第一行包含整数N，表示数列长度。
第而行包含N个整数，表示整数数列。

输出格式

共一行，包含N个整数，其中第 i 个数表示第 i 个数的左边第一个比它小的数，如果不存在则输出-1。

数据范围

1 <= N <= 10⁵
1 <= 数列中元素 <= 10⁹

输入样例

5
3 4 2 7 5

输出样例

-1 3 -1 2 2

思路

暴力思路

1，用一个栈来存储 i 左边的所有元素；
2，每次从栈顶开始找，直到找到一个比 i 小的数；

基于暴力的优化

1，若存在处于某数左边位置的数比该数还大，那么较大的数一定不会作为结果输出，可以删除；即只要有逆序的关系，前面的数一定会被删掉，最后剩下的序列一定是单调序列；
2，当要找某个数其左边第一个比它小的数时，从栈顶开始比较，若栈顶值大，则删除，直到找到所求；

代码

import java.util.*;
public class Main{
     
	static int n;
	static int[] arr;
	static int[] stk;  //数组模拟栈
	static int top = 0; //栈顶指针
	static int ans;
	public static void main(String[] args){
     
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		n = sc.nextInt();
		arr = new int[n];
		for(int i = 0; i < n; i++){
     
			arr[i] = sc.nextInt();
		}
		for(int i = 0; i < n; i++）{
     
			//若栈顶元素大于arr[i]，则删除栈顶元素
			while(top > 0 && stk[top] >= arr[i]){
     
				top--;
			}
			//当前栈顶元素一定是arr[i]左边第一个小于它的数
			if(top > 0){
     
				ans = stk[top];
			}
			else{
     
				ans = -1;  //不存在则输出-1
			}
			skt[++top] = arr[i]; //当前数查找完毕后入栈
			System.out.print(ans + " ");
		}
	}
}