【单调栈】496. 下一个更大元素 I & 739. 每日温度
496. 下一个更大元素 I
题目
496. 下一个更大元素 I
给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，其中nums1 是 nums2 的子集。
请你找出 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。
nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在，对应位置输出 -1 。
示例 1:
输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出: [-1,3,-1]
解释:
对于 num1 中的数字 4 ，你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字，因此输出 -1 。
对于 num1 中的数字 1 ，第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3 。
对于 num1 中的数字 2 ，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1 。
示例 2:
输入: nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4].
输出: [3,-1]
解释:
对于 num1 中的数字 2 ，第二个数组中的下一个较大数字是 3 。
对于 num1 中的数字 4 ，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1
解法
单调栈
我们可以忽略数组 nums1，先对将 nums2 中的每一个元素，求出其下一个更大的元素。随后对于将这些答案放入哈希映射（HashMap）中，再遍历数组 nums1，并直接找出答案。对于 nums2，我们可以使用单调栈来解决这个问题。
我们首先把第一个元素 nums2[1] 放入栈，随后对于第二个元素 nums2[2]。
- 如果 nums2[2] > nums2[1]，那么我们就找到了 nums2[1] 的下一个更大元素 nums2[2]，此时就可以把 nums2[1] 出栈并把 nums2[2] 入-栈；
- 如果 nums2[2] <= nums2[1]，我们就仅把 nums2[2] 入栈。
对于第三个元素 nums2[3]，此时栈中有若干个元素，那么所有比 nums2[3] 小的元素都找到了下一个更大元素（即 nums2[3]），因此可以出栈，在这之后，我们将 nums2[3] 入栈，以此类推。
可以发现，我们维护了一个单调栈，**栈中的元素从栈顶到栈底是单调不降的。**当我们遇到一个新的元素 nums2[i] 时，我们判断栈顶元素是否小于 nums2[i]，如果是，那么栈顶元素的下一个更大元素即为 nums2[i]，我们将栈顶元素出栈。重复这一操作，直到栈为空或者栈顶元素大于 nums2[i]。此时我们将 nums2[i] 入栈，保持栈的单调性，并对接下来的 nums2[i + 1], nums2[i + 2] … 执行同样的操作。
public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
// 单调递增栈
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
int[] res = new int[nums1.length];
for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
// 如果栈顶元素找到了比它更大的数，则将栈顶出栈。并记录到map中
while (!stack.isEmpty() && stack.peek() < nums2[i]) {
map.put(stack.pop(), nums2[i]);
}
// 每个元素都要放在栈中
stack.push(nums2[i]);
}
// 最后栈中剩下的元素找不到更大的下一个数
while (!stack.isEmpty()) {
map.put(stack.pop(), -1);
}
for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
res[i] = map.get(nums1[i]);
}
return res;
}
739. 每日温度
题目
739. 每日温度
请根据每日 气温 列表，重新生成一个列表。对应位置的输出为：要想观测到更高的气温，至少需要等待的天数。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。
例如，给定一个列表 temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]，你的输出应该是 [1, 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0]。
提示：气温 列表长度的范围是 [1, 30000]。每个气温的值的均为华氏度，都是在 [30, 100] 范围内的整数。
解法
上面那个496求的是下一个更大的数，本题求的是下一个更大的数的坐标与本地相差多少。
单调栈
遍历每日温度，维护一个单调栈。
- 若栈为空或者当日温度小于等于栈顶温度则直接入栈
- 反之，若当日温度大于栈顶温度，说明栈顶元素的升温日已经找到了，则将栈顶元素出栈。计算其与当日相差的天数即可。
注意题目要求的是升温的天数，而不是升温后的温度。因此栈中应该存储下标，而非温度。
public int[] dailyTemperatures(int[] T) {
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
int[] res = new int[T.length];
for (int i = 0; i < T.length; i++) {
int temperature = T[i];
// 如果栈不为空并且栈顶元素小于当前温度，即说明栈顶元素找到了下一个更大的元素，则将栈顶元素出栈，计算温度差值
while (!stack.isEmpty() && T[stack.peek()] < temperature) {
int prevIndex = stack.pop();
res[prevIndex] = i - prevIndex;
}
// 栈中保存的是当前的下标
stack.push(i);
}
return res;
}