模拟栈&单调栈&模拟队列&单调队列

目录

模拟栈

模板

单调栈

模板 

实践 

单调栈题意

输出格式

数据范围

输入样例：

输出样例：

代码 

模拟队列

模板

单调队列

模板

实践

滑动窗口题意

输入格式

输出格式

输入样例：

输出样例：

代码 

---

模拟栈

模板

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 100010;
int skt[N],tt=0;

void push(int x){
	skt[++tt]=x;
}

void pop(){
	tt--;
}

bool empty(){
	return tt==0;
}

int query(){
	return skt[tt];
}

int main(){
	int n;
	cin>>n;
	while(n--){
		string s;
		int x;
		cin>>s;
		if(s=="push"){
			cin>>x;
			push(x);
		}
		if(s=="pop"){
			pop();
		}if(s=="empty"){
			if(empty())cout<<"YES"<<endl;
			else cout<<"NO"<<endl;
		}
		if(s=="query"){
			cout<<query()<<endl;
		}
	}
	return 0;
}

单调栈

栈内具有单调性

模板 

//常见模型：找出每个数左边离它最近的比它大/小的数
int tt = 0;
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
{
    while (tt && check(stk[tt], i)) tt -- ;
    stk[ ++ tt] = i;
}

实践 

单调栈题意

给定一个长度为 N 的整数数列，输出每个数左边第一个比它小的数，如果不存在则输出 −1。

输入格式

第一行包含整数 N，表示数列长度。

第二行包含 N 个整数，表示整数数列。

输出格式

共一行，包含 N 个整数，其中第 i 个数表示第 i 个数的左边第一个比它小的数，如果不存在则输出 −1。

数据范围

1≤N≤10^5
1≤数列中元素≤10^9

输入样例：

5
3 4 2 7 5

输出样例：

-1 3 -1 2 2

代码 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 100010;
int skt[N],tt=0,a[N];//栈存的下标

void push(int x){
	skt[++tt]=x;
}
void pop(){
	tt--;
}
bool empty(){
	return tt==0;
}
int query(){
	return skt[tt];
}

int main(){
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	for(int i=1;i<=n;i++){
		while(!empty()&&a[skt[tt]]>=a[i]){
			pop();
		}
		if(empty())cout<<"-1"<<' ';
		else cout<<a[skt[tt]]<<' ';
		push(i);
	}
	
	return 0;
}

模拟队列

模板

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 100010;
int q[N],hh=0,tt=-1;

void push(int x){
	q[++tt]=x;
}
void pop(){
	hh++;
}
bool empty(){
	return hh>tt;
}
int query(){
	return q[hh];
}

int main(){
	int n;
	cin>>n;
	while(n--){
		string s;
		int x;
		cin>>s;
		if(s=="push"){
			cin>>x;
			push(x);
		}
		if(s=="pop"){
			pop();
		}if(s=="empty"){
			if(empty())cout<<"YES"<<endl;
			else cout<<"NO"<<endl;
		}
		if(s=="query"){
			cout<<query()<<endl;
		}
	}
	return 0;
}

单调队列

模板

//常见模型：找出滑动窗口中的最大值/最小值
int hh = 0, tt = -1;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
    while (hh <= tt && check_out(q[hh])) hh ++ ;  // 判断队头是否滑出窗口
    while (hh <= tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
    q[ ++ tt] = i;
}

实践

滑动窗口题意

给定一个大小为 n≤10^6 的数组。

有一个大小为 k 的滑动窗口，它从数组的最左边移动到最右边。

你只能在窗口中看到 k 个数字。

每次滑动窗口向右移动一个位置。

以下是一个例子：

该数组为 [1 3 -1 -3 5 3 6 7]，k 为 3。

窗口位置	最小值	最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7	-1	3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7	-3	3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7	-3	5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7	-3	5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7	3	6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7]	3	7

你的任务是确定滑动窗口位于每个位置时，窗口中的最大值和最小值。

输入格式

输入包含两行。

第一行包含两个整数 n 和 k，分别代表数组长度和滑动窗口的长度。

第二行有 n 个整数，代表数组的具体数值。

同行数据之间用空格隔开。

输出格式

输出包含两个。

第一行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最小值。

第二行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最大值。

输入样例：

8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7

输出样例：

-1 -3 -3 -3 3 3
3 3 5 5 6 7

代码 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1000010;
int a[N],q[N],hh=0,tt=-1;//队列存的下标

int main(){
	int n,k;
	cin>>n>>k;
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh])hh++;
		while(hh<=tt&&a[q[tt]]>=a[i])tt--;
		q[++tt]=i;
		if(i-k+1>=1)cout<<a[q[hh]]<<' ';
	}
	cout<<endl;
	hh=0,tt=-1;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(hh<=tt&&i-k+1>q[hh])hh++;
		while(hh<=tt&&a[q[tt]]<=a[i])tt--;
		q[++tt]=i;
		if(i-k+1>=1)cout<<a[q[hh]]<<' ';
	}
	cout<<endl;
	
	return 0;
}