LeetCode/下一个更大元素

nums1 中数字 x 的 下一个更大元素 是指 x 在 nums2 中对应位置 右侧 的 第一个 比 x 大的元素。
给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，下标从 0 开始计数，其中nums1 是 nums2 的子集。
对于每个 0 <= i < nums1.length ，找出满足 nums1[i] == nums2[j] 的下标 j ，并且在 nums2 确定 nums2[j] 的 下一个更大元素 。如果不存在下一个更大元素，那么本次查询的答案是 -1 。
返回一个长度为 nums1.length 的数组 ans 作为答案，满足 ans[i] 是如上所述的 下一个更大元素

1. 单调栈+哈希表

这是一道简单题，直接暴力解法时间复杂度为O（nm）,即对于num1中每个元素，先在nums2中找到，然后往后寻找第一个更大值
但由于num1是num2的子集，以及不存在重复元素
可以直接对num2先进行评估，记录每个值右侧最大值是什么，然后再遍历num1即可，时间复杂度为O(m+n)
这里使用单调栈得到右侧最大值，以及通过哈希表进行记录

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_map<int,int> m;
        //记录某个值右侧最大值，单调栈
        stack<int> s;
        for(int i=0;i<nums2.size();i++){
            //为空或者小于栈底
            if(s.empty()||s.top()>nums2[i]){ s.push(nums2[i]); continue;}
            while(!s.empty()&&nums2[i]>s.top()){
                m[s.top()] = nums2[i];//建立哈希关系
                s.pop();//出栈
            }
            s.push(nums2[i]);//元素入栈
        }
        //单调递减栈构建结束
        while(!s.empty()){
            m[s.top()] = -1;//右侧无更小值
            s.pop();
        }
        vector<int> res(nums1.size());
        for(int i=0;i<nums1.size();i++)
            res[i] = m[nums1[i]];
        return res;
    }
};

2. 循环有重复数组

通过取余运算来遍历循环数组，同样利用单调栈，获得对应结果

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
        vector<int> res(nums.size(),-1);//初始值给-1，最后更新完不在单调栈中的其他值即可
        //记录某个值右侧最大值，单调栈
        stack<int> s;
        int n = nums.size();
        for(int i=0;i<n*2;i++){//遍历2n-1个数即可
            //为空或者小于栈底
            while(!s.empty()&&nums[i%n]>nums[s.top()]){
                res[s.top()] = nums[i%n];//建立哈希关系
                s.pop();//出栈
            }
            s.push(i%n);//下标元素入栈
        }
        return res;
    }
};

3. 下一个更大元素III

给你一个正整数 n ，请你找出符合条件的最小整数，其由重新排列 n 中存在的每位数字组成，并且其值大于 n
如果不存在这样的正整数，则返回 -1

类似下一个排列题目

class Solution {
public:
    int nextGreaterElement(int n) {
        auto&& s = to_string(n);
        return !next_permutation(s.begin(), s.end()) || stol(s) > INT_MAX ? -1 : stoi(s);
    }
};

完整解法

class Solution {
public:
    int nextGreaterElement(int n) {
        auto nums = to_string(n);//转换成字符串
        int i =  nums.length() - 2;//防止溢出
        while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1]) //从后往前找第一个严格升序对
            i--;
        if (i < 0) return -1;//不存在升序对，已经是最大值

        int j = nums.size() - 1;
        while (j >= 0 && nums[i] >= nums[j])//从后往前找第一个严格比i大的值
            j--;

        swap(nums[i], nums[j]);//替换对应值
        reverse(nums.begin() + i + 1, nums.end());//同时把后面的降序转换为升序
        long ans = stol(nums);//重新转换成数
        return ans > INT_MAX ? -1 : ans;
    }
};