探索单调栈：原理、应用场景与C++代码实例

导言：

单调栈是一种基于栈的数据结构，被广泛应用于解决一系列与找下一个较大或较小元素有关的问题。它的原理简单而高效，能够在线性时间内解决某些复杂问题。本文将深入探讨单调栈的原理、应用场景，并通过C++代码实例演示其在实际问题中的应用。

一、单调栈的原理：

单调栈是一种栈的应用，主要用于解决在序列中找下一个较大或较小元素的问题。其核心思想是维护一个单调递增或递减的栈，通过栈中元素的特性来寻找下一个满足条件的元素。

单调递增栈：

元素入栈前，将比当前元素小的元素弹出。
在入栈时，栈中元素保持递增的顺序。
单调递减栈：

元素入栈前，将比当前元素大的元素弹出。
在入栈时，栈中元素保持递减的顺序。

二、应用场景：

单调栈在解决一些特定问题时表现出色，以下是几个常见的应用场景：

寻找下一个较大（或较小）元素：

在一个数组中，寻找每个元素的下一个较大或较小元素。
柱状图中最大矩形面积：

在柱状图中，寻找能够形成的最大矩形的面积。
滑动窗口最大值：

在一个数组中，寻找每个滑动窗口的最大值。
删除字符串中的重复字母：

使得删除字符串中的重复字母后，得到的字符串字典序最小。

三、C++代码实例：

以下是一个基于单调递减栈的示例，用于解决"力扣 739. 每日温度"问题：
力扣 739. 每日温度
给定一个整数数组 temperatures ，表示每天的温度，返回一个数组 answer ，其中 answer[i] 是指对于第 i 天，下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。

示例 1:

输入: temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73]
输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]
示例 2:

输入: temperatures = [30,40,50,60]
输出: [1,1,1,0]
示例 3:

输入: temperatures = [30,60,90]
输出: [1,1,0]

#include 
#include 
#include 

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temperatures) {
        int n = temperatures.size();
        stack <int> stk;
        vector<int> ans(n,0);
        for(int i = n-1; i>=0;i--) {
            while(!stk.empty() && temperatures[i] >= temperatures[stk.top()]) {
                stk.pop();
            }
            if(!stk.empty()) {
                ans[i] = stk.top() - i;
            }
            stk.push(i);
        }
        return ans;
    }
};

结论：

本文深入剖析了单调栈的原理，介绍了其常见的应用场景，并通过一个实际问题的C++代码实例展示了单调栈在解决问题时的高效性。通过对单调栈的深入理解，我们能够更灵活、高效地解决一系列与寻找下一个较大或较小元素有关的问题。希望本文能够帮助读者更好地掌握单调栈的应用。