数据结构与算法之栈: LeetCode 2454. 下一个更大元素 IV (Ts版)

下一个更大元素 IV

• https://leetcode.cn/problems/next-greater-element-iv/description/

描述

• 给你一个下标从 0 开始的非负整数数组 nums 。对于 nums 中每一个整数，你必须找到对应元素的 第二大 整数。

• 如果 nums[j] 满足以下条件，那么我们称它为 nums[i] 的 第二大 整数：

  • j > i
  • nums[j] > nums[i]
  • 恰好存在 一个 k 满足 i < k < j 且 nums[k] > nums[i]

• 如果不存在 nums[j] ，那么第二大整数为 -1 。

  • 比方说，数组 [1, 2, 4, 3] 中，1 的第二大整数是 4 ，2 的第二大整数是 3 ，3 和 4 的第二大整数是 -1 。

• 请你返回一个整数数组 answer ，其中 answer[i]是 nums[i] 的第二大整数。

示例 1

输入：nums = [2,4,0,9,6]
输出：[9,6,6,-1,-1]

解释：
下标为 0 处：2 的右边，4 是大于 2 的第一个整数，9 是第二个大于 2 的整数。
下标为 1 处：4 的右边，9 是大于 4 的第一个整数，6 是第二个大于 4 的整数。
下标为 2 处：0 的右边，9 是大于 0 的第一个整数，6 是第二个大于 0 的整数。
下标为 3 处：右边不存在大于 9 的整数，所以第二大整数为 -1 。
下标为 4 处：右边不存在大于 6 的整数，所以第二大整数为 -1 。
所以我们返回 [9,6,6,-1,-1] 。

示例 2

输入：nums = [3,3]
输出：[-1,-1]

解释：由于每个数右边都没有更大的数，所以我们返回 [-1,-1]

提示

• 1 <= nums.length <= $10^5$
• 0 <= nums[i] <= $10^9$

Typescript 版算法实现

1 ) 方案1：单调栈 + 优先队列

function secondGreaterElement(nums: number[]): number[] {
    const n = nums.length;
    const res = new Array(n).fill(-1);
    const stack = [];
    const q = new MinPriorityQueue();
    
    for (let i = 0; i < n; i++) {
        while (!q.isEmpty() && q.front().element[0] < nums[i]) {
            res[q.front().element[1]] = nums[i];
            q.dequeue();
        }
        while (stack.length > 0 && nums[stack[stack.length - 1]] < nums[i]) {
            let x = stack[stack.length - 1]
            q.enqueue([nums[x], x], nums[x]);
            stack.pop();
        }
        stack.push(i);
    }
    return res;
};

2 ) 方案2：双单调栈

function secondGreaterElement(nums: number[]): number[] {
    const n = nums.length;
    const res = new Array(n).fill(-1);
    const st1 = [], st2 = [];

    for (let i = 0; i < n; i++) {
        let v = nums[i];
        while (st2.length > 0 && nums[st2[st2.length - 1]] < v) {
            res[st2[st2.length - 1]] = v;
            st2.pop();
        }
        let pos = st1.length - 1;
        while (pos >= 0 && nums[st1[pos]] < v) {
            pos--;
        }
        st2.push(...st1.slice(pos + 1, st1.length));
        st1.splice(pos + 1);
        st1.push(i);
    }   
    return res
};