下一个更大元素 II

原题指路

下一个更大元素 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。

解题思路

emmmmmm首先吐槽一下本题的中文题干，看不懂什么意思的建议直接看英文题干。
这道题用到的方法为单调栈+循环数组。
单调栈：栈底到栈顶是单调的。
这道题需要在遍历循环数组的同时维护一个单调递减栈：

• 循环数组：这道题还不至于需要“拉直”数组，那样太浪费空间，其实就和循环队列一样对下标取模就可以模拟循环舒数组了。
• 维护单调栈：
  1. 如果栈为空，则把当前元素放入栈内；
  2. 如果栈非空，则比较当前元素和栈顶元素的大小：
     • 若当前元素大于栈顶元素：说明当前元素是栈内一些元素的下一个更大元素，则将栈内元素逐个出栈，直到当前元素小于栈顶元素为止，然后将当前元素入栈
     • 如果当前元素小于等于栈顶元素：说明当前元素的下一个更大元素与栈顶元素相同，则直接把当前元素入栈。

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(n)$

代码

class Solution:

    def nextGreaterElements(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        length = len(nums)
        res = [-1]*length  # 初始化答案数组为-1
        st = []  # 建立一个空栈用以存储数组下标
        for i in range(length*2-1):  # 通过遍历两次数组（取模）来模拟循环数组
            while st and nums[st[-1]] < nums[i % length]:  # 当栈不空且栈顶元素小于当前元素时将当前元素出栈并修改答案数组
                res[st.pop()] = nums[i % length]
            st.append(i % length)   # 每次都要令当前元素入栈
        return res