LeeCode_739. 每日温度(暴力+栈)

一、介绍

1.题目描述

题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/daily-temperatures/

请根据每日 气温 列表 temperatures ，请计算在每一天需要等几天才会有更高的温度。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。

2.测试样例

[73,74,75,71,69,72,76,73]
# [1,1,4,2,1,1,0,0]

[30,40,50,60]
# [1,1,1,0]

[73,69,72,74]
# [3,1,1,0]

二、题解

1、暴力

（1）普通暴力🟢（超时）

最容易想到的一个解法就是直接暴力，对每个数字，向后查找最近的大于它的数字，但是这种做法的复杂度将达到n²，超过时限

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temp) {
        int n=temp.size();
        vector<int> ans;
        int i,j;
        // 遍历每个数
        for(i=0;i<n-1;i++){
            for(j=i+1;j<n;j++){
                // 后面的数大于时，加入到答案
                if(temp[j]>temp[i]){
                    ans.push_back(j-i);
                    break;
                }
            }
            // 若没有更大的数，加入答案0
            if(j==n)ans.push_back(0);
        }
        // 最后一个答案必为0
        ans.push_back(0);
        return ans;
    }
};

（2）改进暴力🔴

由于我们要在一个数的后面找到更大的数，可以考虑从后向前遍历。边遍历边记录【离前面最近的】【各个更大的数】。

实现思路：

1. a数组为传入的温度数据，next数组记录每个温度第一次出现的下标【即更近的下标】【由于温度<=100，数组长度101，初始全为INT_MAX】，t用于在遍历中标更新最小下标。
2. 当前温度a[i]，看next中是否记录了[a[i]+1,100]的温度下标，找到最小的下标更新t
3. 若t=INT_MAX，说明未找到。反之，则当前下标对应的答案为t-i；
4. 更新next[a[i]]=i，即a[i]温度对应的更近下标是i。
5. 重复234步骤

以[73,69,72,74]为例：

• 从74(下标3)开始遍历，next中无75-100对应的下标，对应ans=0，记录next[74]=3
• 遇到72(下标2)，next中有73-100对应的下标，最近的是next[74]=3，对应ans=3-2=1，记录next[72]=2
• 遇到69(下标1)，next中有70-100对应的下标，最近的是next[72]=2，对应ans=2-1=1，记录next[69]=1
• 遇到73(下标0)，next中有74-100对应的下标，最近的是next[74]=3，对应ans=3-0=3，记录next[73]=0
• 结束，得到答案[3,1,1,0]

参考链接：https://leetcode-cn.com/problems/daily-temperatures/solution/mei-ri-wen-du-by-leetcode-solution/

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& a) {
        int n=a.size();
        // ans记录答案，next记录该温度的最小下标
        vector<int> ans(n),next(101,INT_MAX);
        // 从后向前遍历
        for(int i=n-1;i>=0;i--){
            // 当前温度为a[i],找到a[i]+1至100的最近下标
            int t=INT_MAX;
            for(int temp=a[i]+1;temp<=100;temp++){
                // 若存在a[i]+1至100的温度,更新最近下标
                t=min(t,next[temp]);
            }
            // 下标存在,记录答案
            if(t!=INT_MAX) ans[i]=t-i;
            // 当前温度的下标为新的最近下标
            next[a[i]]=i;
        }
        return ans;
    }
};

2、栈🟢

另一种想法就是利用栈，推入小的数，遇到大的数时弹出，计算数字下标距离。

这里要注意的是，我们推入栈的应该是下标而不是数字，因为若推入数字，弹出后无法再获得该数字对应的结果。

【错误做法】若推入的是数字，以[73,69,72,74]为例

• 推入73,69

• 遇到72后弹出69，记录69对应的结果是1。弹出69，推入72

• 遇到74，弹出72，对应结果为1。再弹出73，会误以为对应结果是2。

【正确做法】因此我们要采用推入下标的方式。

• 推入0,1

• 遇到72后，72>69【即栈顶指向的值】，弹出下标1，记录69对应的结果是下标相减2-1=1。推入下标2

• 遇到74，74>72，弹出栈顶下标2，记录72对应的结果是下标相减3-2=1。

  • 继续 74>73，弹出栈顶下标0，记录73对应的结果是下标相减3-0=3。

• 对于栈中剩余元素，全部弹出并设置对应结果为0

• 得到结果[3,1,1,0]

注意事项：

• 栈中储存下标而不是数字
• 原地修改。由于弹出数字的同时就会得到答案，数字不会再被二次使用，因此可以在原vector上更新数值为最终的天数答案

class Solution {
public:
    vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& temp) {
        int n=temp.size();
        stack<int> stk;
        // 推入第一个数的下标
        stk.push(0);
        int t=0;
        for(int i=1;i<n;i++){
            t=stk.top();
            // 当遇到更大的
            while((!stk.empty())&&temp[i]>temp[t]){
                // 弹出，坐标相减=答案，原地更新答案
                temp[t]=i-t;
                stk.pop();
                // 更新t
                if(!stk.empty()) t=stk.top();
            }
            stk.push(i);
        }
        // 栈中剩余元素对应的答案均为0
        while(!stk.empty()){
            temp[stk.top()]=0;
            stk.pop();
        }
        return temp;
    }
};