LeetCode(單調棧專題)

單調棧的定義

單調棧，顧名思義，是維持單調遞增或遞減的棧

單調棧的性質

單調遞增棧

單調遞增棧的形式如上，適合尋找，距離他最近的，比他小的，左右兩邊元素

單調遞減棧

與單調遞增棧的用法相反

題目

84. 柱狀圖中最大的矩形

單調遞增棧的原理

class Solution {
public:
    int largestRectangleArea(vector<int>& heights) {
        heights.push_back(0); // 添加0，便於處理
        stack<int> st;
        int ans = 0;

        for(int i = 0; i < heights.size(); i++){ // 單調棧套路
            while(!st.empty() && heights[i] <= heights[st.top()]){ // 單調棧套路
                int tmp = heights[st.top()];    // 單調棧套路
                st.pop();                       // 單調棧套路
                int area = st.empty() ? tmp*i : tmp * (i - st.top() - 1);  // 處理邏輯
                ans = max(ans, area);   // 處理邏輯
            }
            st.push(i);  // 單調棧套路
        }
        return ans;
    }
};

42. 接雨水

單調遞減棧

class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
        int ans = 0;
        stack<int> st;

        for(int i = 0; i < height.size(); i++){
            while(!st.empty() && height[i] > height[st.top()]){
                int tmp = height[st.top()];
                st.pop();
                if(!st.empty()){
                    ans += (min(height[i], height[st.top()]) - tmp)*(i - st.top() - 1);
                }
            }
            st.push(i);
        }
        return ans;
    }
};

739. 每日溫度

這個題使用遞減棧

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

496. 下一個更大元素 I

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_map<int, int> mp;
        stack<int> st;
        vector<int> ret(nums1.size(), -1);
        for(int i = 0; i < nums1.size(); i++){
            mp[nums1[i]] = i;
        }
        for(int i = 0; i < nums2.size(); i++){
            while(!st.empty() && nums2[i] > nums2[st.top()]){
                int val = nums2[st.top()];
                if(mp.find(val) != mp.end()){
                    int index = mp[val];
                    ret[index] = i;
                }
                st.pop();
            }
            st.push(i);
        }
        return ret;
    }
};