单调栈

• 栈里的元素保持单调递增或者递减，栈内元素是元素下标。
• 单调栈的本质是空间换时间，因为在遍历的过程中需要用一个栈来记录右边第一个比当前元素高的元素，优点是整个数组只需要遍历一次
• 求一个元素右边第一个更大元素，单调栈就是递增的，如果求一个元素右边第一个更小元素，单调栈就是递减的，顺序是从栈头到栈底。
• 一维数组，要寻找任一个元素的右边或者左边第一个比自己大或者小的元素的位置，此时我们就要想到可以用单调栈了。时间复杂度为O(n)。
  

leetcode 739. 每日温度

题目链接：每日温度
单调栈主要有三个判断条件。

• 当前遍历的元素T[i]小于栈顶元素T[st.top()]的情况
• 当前遍历的元素T[i]等于栈顶元素T[st.top()]的情况
• 当前遍历的元素T[i]大于栈顶元素T[st.top()]的情况

版本一：

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {
        // 递增栈
        stack<int> st;
        vector<int> result(T.size(), 0);
        st.push(0);
        for (int i = 1; i < T.size(); i++) {
            if (T[i] < T[st.top()]) {                       // 情况一
                st.push(i);
            } else if (T[i] == T[st.top()]) {               // 情况二
                st.push(i);
            } else {
                while (!st.empty() && T[i] > T[st.top()]) { // 情况三
                    result[st.top()] = i - st.top();
                    st.pop();
                }
                st.push(i);
            }
        }
        return result;
    }
};

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)

版本二：

代码精简如下：

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {
        stack<int> st; // 递增栈
        vector<int> result(T.size(), 0);
        for (int i = 0; i < T.size(); i++) {
            while (!st.empty() && T[i] > T[st.top()]) { // 注意栈不能为空
                result[st.top()] = i - st.top();
                st.pop();
            }
            st.push(i);

        }
        return result;
    }
};

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)

leetcode 496. 下一个更大元素|

题目链接：下一个更大元素|
使用unordered_set作映射，根据数值快速找到下标，并可以判断nums2[i]是否在nums1中出现过。

版本一：

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        stack<int> st;
        vector<int> res(nums1.size(),-1);
        if(nums1.size()==0) return res;
        unordered_map<int,int> umap;  //key:下标元素，value:下标
        for(int i=0;i<nums1.size();i++)
        {
            umap[nums1[i]]=i;
        }
        st.push(0);
        for(int i=1;i<nums2.size();i++){
            if(nums2[i]<nums2[st.top()]){
                st.push(i);
            }else if(nums2[i]==nums2[st.top()]){
                st.push(i);
            }
            else{
                while(!st.empty()&& nums2[i]>nums2[st.top()]){
                    if(umap.count(nums2[st.top()])>0)  //判断map里是否存在整个元素
                    {
                        int index = umap[nums2[st.top()]];  //根据map找到nums2[st.top()]在nums1中的下标
                        res[index]=nums2[i];
                    }
                    st.pop();
                }
                st.push(i);
            }
        }
        return res;
    }
};

版本二

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        stack<int> st;
        vector<int> re(nums1.size(), -1);
        if (nums1.size() == 0) return res;
        unordered_map<int, int> umap; // key:下标元素，value：下标
        for (int i = 0; i < nums1.size(); i++) {
            umap[nums1[i]] = i;
        }
        st.push(0);
        for (int i = 1; i < nums2.size(); i++) {
            while (!st.empty() && nums2[i] > nums2[st.top()]) {
                if (umap.count(nums2[st.top()]) > 0) { // 看map里是否存在这个元素
                    int index = umap[nums2[st.top()]]; // 根据map找到nums2[st.top()] 在 nums1中的下标
                    res[index] = nums2[i];
                }
                st.pop();
            }
            st.push(i);
        }
        return res;
    }
};