力扣每日一题【1019.链表中的下一个更大节点】

力扣每日一题【1019.链表中的下一个更大节点】

题目

给定一个长度为 n 的链表 head

对于列表中的每个节点，查找下一个 更大节点 的值。也就是说，对于每个节点，找到它旁边的第一个节点的值，这个节点的值 严格大于 它的值。

返回一个整数数组 answer ，其中 answer[i] 是第 i 个节点( 从1开始 )的下一个更大的节点的值。如果第 i 个节点没有下一个更大的节点，设置 answer[i] = 0 。

示例 1：

输入：head = [2,1,5]
输出：[5,5,0]

示例2：

输入：head = [2,7,4,3,5]
输出：[7,0,5,5,0]

提示：

• 链表中节点数为 n
• 1 <= n <= 104
• 1 <= Node.val <= 109

解析

找出「下一个更大的元素」是经典的可以用单调栈解决的问题。其中单调栈是一种经典的数据结构，它通常用于解决一些需要维护单调性的问题，比如求解最大子序列问题、下一个更大元素问题等。单调栈的基本思想是维护一个单调递增（或单调递减）的栈，栈顶元素最大（或最小），通过将新元素与栈顶元素进行比较，可以更新栈中元素的状态。单调栈的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)，其中n为元素的个数。我们可以遍历链表，对于每个节点，维护一个单调递减的栈（栈顶元素最小）。对于当前节点，如果它的值比栈顶元素的值大，那么说明栈顶元素的结果就是当前节点，将栈顶元素的结果更新为当前节点的值。然后弹出栈顶元素，直到栈顶元素比当前节点的值大为止。最后将当前节点的索引和值压入栈中，继续遍历下一个节点。如果栈为空，则说明当前节点之后没有比它更大的数字，将它的结果初始化为0。

代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    def nextLargerNodes(self, head) -> list[int]:
        stack = []  # 存储的是索引和值
        answer = [] # 存储的是结果
        cur = head  
        while cur:
            answer.append(0)    # 先把结果数组初始化为0
            while stack and stack[-1][1] < cur.val: # 如果栈顶元素小于当前元素，那么就把栈顶元素的结果更新为当前元素
                i = stack.pop()[0]  # 先把栈顶元素的索引弹出
                answer[i] = cur.val     # 再把栈顶元素的结果更新为当前元素
            stack.append((len(answer) - 1, cur.val))    # 把当前元素的索引和值压入栈中
            cur = cur.next  # 指针后移
        return answer

我看了力扣大佬的题解，其实不用把当前元素值压入栈中，把第 i 个节点的值记录到 ans[i]，这样栈中就可以只保存下标了。

class Solution:
    def nextLargerNodes(self, head) -> list[int]:
        stack = []  
        answer = []
        cur = head
        while cur:
            while stack and answer[stack[-1]] < cur.val:    # 如果栈顶元素小于当前元素，那么就把栈顶元素的结果更新为当前元素  
                i = stack.pop()		# 先把栈顶元素的索引弹出
                answer[i] = cur.val     # 把栈顶元素的结果更新为当前元素
            stack.append(len(answer))   # 把当前元素的索引压入栈中
            answer.append(cur.val)      # 把当前元素的值压入结果数组中
            cur = cur.next
        for i in stack:     # 如果栈中还有元素，那么就把栈中元素的结果更新为0
            answer[i] = 0   
        return answer