LeetCode 496、下一个更大元素 I

一、题目描述

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 。

示例 1：

输入：nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2]. 输出：[-1,3,-1] 解释：nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述： - 4 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。 - 1 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。下一个更大元素是 3 。 - 2 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。

示例 2：

输入：nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4]. 输出：[3,-1] 解释：nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述： - 2 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,2,3,4]。下一个更大元素是 3 。 - 4 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,2,3,4]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。

提示：

• 1 <= nums1.length <= nums2.length <= 1000
• 0 <= nums1[i], nums2[i] <= 104
• nums1和nums2中所有整数 互不相同
• nums1 中的所有整数同样出现在 nums2 中

二、题目解析

三、参考代码

Java

class Solution {
    public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
        // 使用 HashMap 存储 nums2 中每个元素右边的第一个更大的值
        // 键为 nums2 中的元素，值为这个元素右边的第一个更大的值
        HashMap<Integer, Integer> res = new HashMap<>();

        // 使用一个单调递增栈
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        // 从后向前访问 nums2 中的元素
        for (int i = nums2.length - 1; i >= 0; i--) {
            int num = nums2[i];

            // 在访问过程中维护单调递增栈的性质
            // 不断比较栈顶元素和当前元素 num
            // 1、直到找到一个比 num 更大的元素为止
            // 2、或者栈为空
            while (!stack.isEmpty() && num >= stack.peek()) {
                // 出栈操作
                stack.pop();
            }

            // 1、如果栈不为空，栈顶元素就是比 num 更大的元素
            // 存放栈顶元素的值到哈希集合 res 中
            // 2、如果栈为空，说明在 num 的右侧没有任何一个元素比它更大
            // 存放 -1 到哈希集合 res 中
            res.put(num, stack.isEmpty() ? -1 : stack.peek());

            // 将当前元素入栈
            stack.push(num);
        }

        // 初始化结果数组
        int[] ans = new int[nums1.length];

        // 由于两个数组都是没有重复元素的数组
        // nums1 是 nums2 的子集
        for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            // 从哈希集合 res 中找出对应元素的值
            ans[i] = res.get(nums1[i]);
        }

        // 返回结果
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        // 使用 unordered_map 存储 nums2 中每个元素右边的第一个更大的值
        // 键为 nums2 中的元素，值为这个元素右边的第一个更大的值
        unordered_map<int, int> res;

        // 使用一个单调递增栈
        stack<int> stack;

        // 从后向前访问 nums2 中的元素
        for (int i = nums2.size() - 1; i >= 0; i--) {
            int num = nums2[i];

            // 在访问过程中维护单调递增栈的性质
            // 不断比较栈顶元素和当前元素 num
            // 1、直到找到一个比 num 更大的元素为止
            // 2、或者栈为空
            while (!stack.empty() && num >= stack.top()) {
                // 出栈操作
                stack.pop();
            }

            // 1、如果栈不为空，栈顶元素就是比 num 更大的元素
            // 存放栈顶元素的值到哈希集合 res 中
            // 2、如果栈为空，说明在 num 的右侧没有任何一个元素比它更大
            // 存放 -1 到哈希集合 res 中
            res[num] = stack.empty() ? -1 : stack.top();

            // 将当前元素入栈
            stack.push(num);
        }

        // 初始化结果数组
        vector<int> ans(nums1.size());

        // 由于两个数组都是没有重复元素的数组
        // nums1 是 nums2 的子集
        for (int i = 0; i < nums1.size(); i++) {
            // 从哈希集合 res 中找出对应元素的值
            ans[i] = res[nums1[i]];
        }

        // 返回结果
        return ans;
    }
};

Python

class Solution:
    def nextGreaterElement(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:

        # 先计算 nums2 • 中每个元素右边的第一个更大的值
        # 结果存放到一个哈希集合里面
        # key 是 nums2 中的元素
        # value 是这个元素右边的第一个更大的值
        res = {}

        # 设置一个栈
        # 这个栈是一个单调递增栈
        stack = []

        # 从后向前访问 nums 中的元素
        for num in reversed(nums2):

            # 在访问过程中
            # 维护单调递增栈的性质
            # 不断的去拿栈顶元素和当前元素 num 比较
            # 1、直到找到一个比 num 更大的元素为止
            # 2、或者栈为空位置
            while stack and num >= stack[-1]:
                # 出栈操作
                stack.pop()

            # 1、如果栈不为空，那么此时的栈顶元素就是一个比 num 更大的元素
            # 存放栈顶元素值到哈希集合 res 中
            # 2、如果栈为空，说明在 num 的右侧没有任何一个元素比它更大
            # 存放 -1 到哈希集合 res 中
            res[num] = stack[-1] if stack else -1

            # 把当前元素加入到栈中
            stack.append(num)
        
        # 初始结果数组
        ans = []

        # 1、由于两个数组都是没有重复元素的数组
        # 2、nums1 是 nums2 的子集
        for num in nums1 :
            # 那么就去哈希集合 res 中找出对应元素的值来
            ans.append(res[num])

        # 返回结果
        return ans