LeetCodeNo.503 下一个更大元素II Java解法

题目描述

503. 下一个更大元素 II

给定一个循环数组 nums （ nums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ），返回 nums 中每个元素的 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 。

示例 1:

输入: nums = [1,2,1]
输出: [2,-1,2]
解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2；
数字 2 找不到下一个更大的数； 
第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索，结果也是 2。

示例 2:

输入: nums = [1,2,3,4,3]
输出: [2,3,4,-1,4]

提示:

• 1 <= nums.length <= 104
• -109 <= nums[i] <= 109

代码

class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] result = new int[n];
        Arrays.fill(result, -1);

        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        // 对于循环数组，可以将数组长度翻倍，模拟循环
        for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {
            int num = nums[i % n];
            while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < num) {
                result[stack.pop()] = num;
            }
            if (i < n) {
                stack.push(i);
            }
        }

        return result;
    }
}

这段代码中，我们使用单调栈来存储数组元素的索引。遍历数组时，对于每个元素，将其与栈顶索引对应的元素进行比较，如果当前元素更大，则更新栈顶索引对应的结果，并继续弹出栈顶，直到栈为空或者当前元素不再比栈顶元素大。最后，将当前元素的索引压入栈中。

单调栈是一种特殊类型的栈，它的元素保持单调递增或单调递减的顺序。主要用于解决一些与找下一个更大或更小元素相关的问题。单调栈的实现通常使用栈的数据结构。
单调递增栈：
在单调递增栈中，栈内元素从栈底到栈顶呈递增顺序。当新元素要入栈时，需要将栈内比它小的元素都弹出，以保持递增的顺序。
单调递减栈：
在单调递减栈中，栈内元素从栈底到栈顶呈递减顺序。当新元素要入栈时，需要将栈内比它大的元素都弹出，以保持递减的顺序。